Question

17．用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：
A．用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量；
B．按图装好实验器材；
C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；
D．将电磁打点计时器接在6V电压的蓄电池上，接通电源，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；
E．保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验；
F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；
G．作a一M关系图象，并由图象确定a一M关系．
（1）该同学漏掉的重要实验步骤是平衡摩擦力，该步骤应排在B步实验之后．
（2）在上述步骤中，有错误的是D，应把蓄电池改为4-6V的低压交流学生电源．
（3）在上述步骤中，处理不恰当的是G，应把a-M改为a-$\frac{1}{M}$．

Answer 1

分析 电磁打点计时器使用4-6V的低压交流学生电源；a-$\frac{1}{M}$图象是一条过坐标原点的正比例关系而图象a-M图象是曲线．

解答 解：（1）在做实验前首先应该平衡摩擦力，此过程应排在把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶之前，即B之后；
（2）电磁打点计时器使用的是6V的蓄电池，故步骤D中不能使用直流电源，而应该使用4-6V的低压交流学生电源；
（3）根据牛顿第二定律可知物体的加速度a与物体的质量M成反比，所以a-M图象是曲线，而仅仅根据曲线很难判定加速度a与物体的质量M到底是什么关系，但a-$\frac{1}{M}$应该成正比例关系，而正比例关系图象是一条过坐标原点的直线，所以应作a-$\frac{1}{M}$图象．
故答案为：（1）平衡摩擦力；B；（2）D；蓄电池；4-6V的低压交流学生电源
（3）G；a-M；a-$\frac{1}{M}$；

点评 只有真正掌握了实验原理，才能真正顺利解决实验题目，所以在学习的过程中要深入理解和把握实验原理，平衡摩擦力时出现的误差分析，根据图象对应分析即可，结论就是两个，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力时过大．对应上即可．