题目内容

在“探究加速度a与力F、质量M的关系”的实验中

（1）我们都是先确保小车质量M不变，研究a与F的关系，再确保F不变，研究a与M之间的关系，这种实验方法称为
控制变量法
控制变量法
．
（2）下列说法中正确的是
AC
AC
．
A．连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行
B．将打点计时器接在6V电压的蓄电池上，先接通电源，后放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量…
C．在探究a与质量M的关系时，作出 a-
1M
图象能更直观地判断二者间的关系
D．细线对小车的拉力，一定等于砝码和沙桶的总重力
（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后，依照数据正确画出a-F图象如图2示，（小车质量保持不变）图线不过原点的原因可是
没有平衡摩擦力或平衡不彻底
没有平衡摩擦力或平衡不彻底
．
分析：在“探究加速度a与力F、质量M的关系”的实验中，要先控制一个物理量不变，从而研究其它两个物理量之间的关系．根据实验的原理以及操作步骤的注意事项分析正确的操作步骤．
解答：解：（1）在实验中先确保小车质量M不变，研究a与F的关系，再确保F不变，研究a与M之间的关系，这种实验方法称为控制变量法．
（2）A、连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行，使得拉力等于小车所受的合力．故A正确．
B、打点计时器应接交流电源，蓄电池是直流电源．故B错误．
C、加速度a与M的关系图线是曲线，做a-M图线不能判断出二者的关系，实验作a-
1
M
图象能更直观地判断二者间的关系．故C正确．
D、在实验中，由于砝码和沙桶做加速运动，则总重力大于细线的拉力．故D错误．
故选：AC．
（3）在a-F图线中，F不等于零，但是加速度仍然等于0，可知没有平衡摩擦力，或平衡不彻底．
故答案为：（1）控制变量法  （2）AC   （3）没有平衡摩擦力或平衡不彻底．
点评：解决本题的关键掌握实验的处理方法，知道实验中的注意事项以及误差形成的原因．
练习册系列答案
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在探究加速度a与力F、质量m的关系实验中，三个小组分别采用了图甲、图乙、图丙不同的实验器材进行．乙组不同于甲组的是长木板的右端垫着小木块，丙组不同的是用气垫导轨代替长木板、数字计时器代替打点计时器（遮光条通过每个光电门需要的时间t都可以直接显示出来）．
（1）若先探究a与F的关系，则应保持实验器材中
小车的质量
小车的质量
不变；实验中测F应该测的是
重物的重力
重物的重力
，在三组器材中测F时产生系统误差最大的是
甲
甲
，乙组中采取减小系统误差的关键是
将木板垫成斜面使小车受到的重力沿着斜面的分力与摩擦力平衡
将木板垫成斜面使小车受到的重力沿着斜面的分力与摩擦力平衡
．三个组测量了数据后描绘的a-F图象有所不同，其中有一组得到的如图丁所示，这是
甲
甲
组器材测得的结果．（每空1分）
（2）用丙组做实验时两个光电门间距是30cm，遮光条的宽度为1cm，它通过光电门1和2时需要的时间分别显示为0.1s和0.025s，计算小车经过两个光电门时的速度为v1=
0.1
0.1
m/s，v2=
0.4
0.4
m/s，由此计算出小车的加速度a=
0.25
0.25
m/s2．
某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置，图中小车的质量用M表示，砂桶的质量用m表示．要顺利完成该实验，则：
（1）还需要的测量工具有
刻度尺
刻度尺
、
天平
天平
．
（2）为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
；要使细线的拉力约等于砂桶的总重力，应满足的条件是
M＞＞m
M＞＞m
．
（3）如图2所示为小车在木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=
1.3
1.3
m/s2（保留两位有效数字）．
（4）在“探究加速度a与力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图3所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是
实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力．
实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力．
．
（2010?南京模拟）某同学在做“探究加速度a与力F、质量m的关系”实验时，使用了如图（a）所示的实验装置简图．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上打出的点求得．

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2．（保留两位有效数字）
（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如下表：
次   数 1 2 3 4 5 6 7
小车加速度a/m?s-2 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量m/kg 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
质量倒数
1
m
/kg-1		 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图（c）方格坐标纸中选择恰当变量建立坐标系，并作出相应的图线．根据所作出的图线，可以得出的结论是
在误差允许的范围内，保持外力不变，物体的加速度与质量
在误差允许的范围内，保持外力不变，物体的加速度与质量

成反比
成反比
．
（3）在“探究加速度a与力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图（d）所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
．
某同学在探究加速度a与力F和加速度a与物体质量M的关系时，测出了表1、表2两组数据，请在图甲、乙上分别作出a-F和a-
1
M
图线．
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F/N 0.14 0.28 0.43 0.55 0.68
a/m?s-2 0.20 0.40 0.61 0.79 0.97
表1
1
M
/kg-1		 2.00 2.50 3.33 4.00 5.00
a/m?s-2 0.44 0.56 0.73 0.89 1.08
表2
分析图象可以得出的结论是：
 
．

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