Question

13．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用图1所示的装置．

（1）本实验应用的实验方法是A；
A．控制变量法   B．假设法    C．理想实验法
（2）下列说法中正确的是D．
A．在探究加速度与质量的关系时，应改变沙桶的重力
B．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量
C．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-m图象
D．当小车的质量远大于沙桶的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力等于沙和沙桶的重力大小
（3）某同学得到图2两个实验图线a、b，其中描述加速度与质量的关系图线是b，加速度与力的关系图线是a．

Answer 1

分析 （1）由于该实验涉及的物理量较多，因此该实验采用的是控制变量法研究加速度、质量、合力三者之间的关系；
（2）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．
（3）能够运用数学图象处理物理数据，找出变量之间的关系．

解答 解：（1）该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，故BC错误，A正确．
故选A．
（2）A、该实验采用的是控制变量法研究，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系，在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力的大小不变，故A错误；
B、在探究加速度与外力的关系时，应该保持小车的质量不变，故B错误；
C、要直观的反映两个量之间的关系，可以通过作图来解决．但是只有作出一条直线，才可以直观的反映两个变量之间的关系．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-$\frac{1}{m}$图象，故C错误；
D、设小车的质量为M，砝码盘和砝码的质量为m，设绳子上拉力为F，
以整体为研究对象有：mg=（m+M）a
解得：a=$\frac{mg}{m+M}$，
则绳子的拉力为：T=Ma=$\frac{M}{M+m}$，
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．故D正确．
故选：D
（3）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，保持拉力的大小不变加速度与质量成反比，描述加速度与质量关系的图线是b，
保持小车质量不变，加速度与力成正比，描述加速度与力的关系图线是a．
故答案为：（1）A；（2）D；（3）b；a．

点评 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，然后熟练应用物理规律来解决实验问题．