Question

（1）在研究加速度与小车质量的关系的实验中，在图1实验装置中存在一处明显的错误是

没有平衡摩擦力

（2）在该实验中必须采用控制变量法，应保持

小车合力或钩码的重力

不变，
改变

小车的质量

，利用电火花计时器打出的纸带计算出相应的加速度．
（3）在研究加速度与小车质量的关系时所采用的图象横坐标为

1

M

（填“M”或“

1

M

”）；下面图2的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

D

A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码总质量太小
D．所用小车质量太小．

Answer 1

分析：①从图中可以看出，木板是水平的，这种情况下往往会因为摩擦力太大导致实验误差大；
②探究加速度与小车的质量的关系，应控制小车受到的拉力保持不变；
③控制实验所控制的变量，分析图象，根据图象特点得出实验结论；根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因．

解答：解：①从图中可以看出，木板是水平的，这种情况下往往会因为摩擦力太大导致实验误差大；所以明显的错误是没有平衡摩擦力．
②探究加速度与小车的质量的关系，应控制小车受到的拉力保持不变，应保持钩码的质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合力．改变小车的质量，探究加速度随小车的质量变化的关系．
③由图象OA段可知，a与

1

M

成正比，即：在拉力一定时，加速度a与小车质量的倒数成正比；
以小车与钩码组成的系统为研究对象，系统所受的合外力等于钩码的重力m_钩码g，
由牛顿第二定律得：m_钩码g=（m_小车+m_钩码）a，小车的加速度a=

m钩码g

m小车+m钩码

，
小车受到的拉力F=m_小车a=

m小车?m钩码g

m小车+m钩码

，当m_钩码＜＜m_小车时，
可以认为小车受到的合力等于钩码的重力，如果小车的质量太小，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，a-F图象偏离直线，故D正确．
故答案为：（1）没有平衡摩擦力；        
（2）小车合力或钩码的重力，小车质量；      
（3）

1

M

，D．

点评：本题考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析，实验误差分析是本题的难点；应知道当砝码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码重力．