Question

3．为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供了如图甲所示的实验装置．

（1）下列做法正确的有B
A．平衡摩擦力时，用细线一端挂空桶，另一端与小车相连，将木板适当倾斜，使小车在木板上做匀速直线运动
B．在砂及桶总质量远小于小车及里面钩码的总质量时，可以近似认为小车受到的拉力等于砂及桶的重力
C．应让砂及桶总质量远大于小车及里面钩码的总质量
D．每次改变砂及桶总质量之后，应重新平衡摩擦力
（2）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力 F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图乙所示．图线A（选填“A”或“B”）是在长木板水平情况下得到的；小车的质量m=0.5kg（g取10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；
（2）当轨道水平时没有平衡摩擦力，即F≠0时，加速度仍为0，根据F=ma得a-F图象的斜率k=$\frac{1}{m}$．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，不给小车施加动力，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A错误．
B、在砂及桶总质量远小于小车及里面钩码的总质量时，可以近似认为小车受到的拉力等于砂及桶的重力，所以应让砂及桶总质量远小于小车及里面钩码的总质量．故B正确，C错误．
D、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故D错误．
故选：B．
（2）由图象可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线B是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的，图象A是在轨道水平情况下得到的．
根据F=ma得a=$\frac{1}{m}$F，所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于小车及车中的砝码质量的倒数．
由图形乙得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=2，所以小车质量m=0.5Kg，
故答案为：（1）B；（2）A，0.5

点评 对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时要清楚每一项操作存在的理由，只有掌握好了基本知识和基本方法才能顺利解决实验题目，所以要重视基本知识和基本方法的学习和训练