题目内容

在“探究小车加速度与质量、合力的关系”的实验中，
（1）实验中，所用到的物理方法是

控制变量法

（2）对小车进行平衡摩擦力操作：调节导轨的倾角，使小车

刚好能沿导轨匀速下滑

（3）为了减小实验误差，应该使小车的总质量

远大于

钩码和桶的总质量．（填“远大于”、或“远小于”）
（4）某学生在平衡摩擦力时，把导轨一端垫得过低，使得倾角偏小，他所得的a-F关系可用哪根图线表示（图中，a是小车的加速度，F是细线作用小车的拉力）

（5）在小车合外力一定的情况下，为了直观研究加速度与质量的关系，应该作出加速度与

质量倒数

的图象．
（6）得到一条小车运动的纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.1s，两相邻计数点的位移S₃=7.33cm，S₄=8.95cm，则A点瞬时速度的大小是

0.81

m/s，加速度的大小是

1.62

m/s²．（结果保留两位小数）

分析：（1）在探究小车加速度与质量、合力的关系时，先控制质量不变，探究加速度与合力的关系，然后控制合力不变，探究加速度与质量的关系．采取的物理方法为控制变量法．
（2）平衡摩擦力时，让小车刚好能沿轨道下滑，重力的分力等于摩擦力．
（3）在运动的过程，实际上重物的重力不等于绳子的拉力．整体做匀加速运动，整体的加速度a=

M+m

，再隔离对小车分析，拉力F=Ma=

Mmg

M+m

．可知m远小于M时，绳子拉力等于m的重力．
（4）平衡摩擦力时，把导轨一端垫得过低，使得倾角偏小，平衡摩擦力不彻底，知有拉力时，加速度仍然为0，当拉力达到一定程度，小车才开始运动．
（5）在合力一定的情况下，因为加速度与质量的关系图线为曲线，无法确定其关系，而加速度与质量倒数的关系是直线，可以确定其关系．
（6）通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求A点的速度，根据△x=aT²求出加速度．

解答：解：（1）实验中研究一个物理量与两个物理量的关系，所以要采用控制变量法．
（2）平衡摩擦力时，让小车刚好能沿轨道下滑，使重力的分力等于摩擦力．
（3）对重物和小车整体研究，再隔离对小车分析，得出绳子的拉力F=

Mmg

M+m

，知小车的总质量远大于钩码和桶的总质量时，绳子的拉力等于钩码和桶的总重力．
（4）倾角偏小，平衡摩擦力不彻底，知有拉力时，加速度仍然为0．故选D．
（5）加速度与质量的关系图线为曲线，无法确定其关系，而加速度与质量倒数的关系是直线，知加速度与质量成反比，所以作加速度与质量倒数图象．
（6）vA=

S3+S4

(7.33+8.95)×10-2

0.2

=0.814m/s=0.81m/s．
a=

△x

s4-s3

=1.62m/s2．
故本题答案：（1）控制变量法．（2）刚好能沿导轨匀速下滑．（3）远大于．（4）D．（5）质量倒数．（6）0.81，1.62．

点评：解决本题的关键掌握求解瞬时速度和加速度的方法，通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求A点的速度，根据△x=aT²求出加速度．