Question

16．甲、乙、丙、丁四位同学在探究加速度与物体质量和合外力的关系的实验时，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，分别得出如图中甲、乙、丙、丁四条图线，其中图甲、乙、丙是a-F图线，图丁是a-$\frac{1}{M}$图线，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 甲和乙较好地把握了实验条件M远大于m
• B． 丙和丁没有把握好实验条件M远大于m
• C． 甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板的倾角太大
• D． 甲、乙、丙三同学中，丙较好地完成了平衡摩擦力的操作

Answer 1

分析 实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，如果木板垫起的太高，过平衡摩擦力，小车重力平行于木板方向的分力大于小车受到的摩擦力，在不施加拉力时，小车已经有加速度，a-F图象不过坐标原点，在a轴上有截距，若不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，曲线上部出现弯曲现象．

解答 解：A、在a-F图中，当m＜＜M时，a与F成线性关系，所以甲、乙和丙较好地把握了实验条件M远远大于m，随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量时，图象上部会出现弯曲现象，所以图象丁没有把握好实验条件M远大于m，故A正确，B错误；
C、甲图中，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤，即甲同学长木板的倾角太小，
乙图中a-F图象不过坐标原点，在a轴上有截距，说明木板垫起的太高，过度平衡摩擦力，故C正确；
D、丙图象是一条过原点的直线，说明较好地完成了平衡摩擦力的操作，故D正确；
故选：ACD．

点评 要知道验证牛顿第二定律实验的注意事项，要会处理实验数据，能根据打出的纸带求出物体的加速度、物体的瞬时速度．要掌握应用图象法处理实验数据的方法．