Question

13．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如图1所示，

（1）为了探究加速度与力的关系，应保持质量不变；为了直观地判断加速度a与力F的数量关系，应作出a-F图象（选填“a-F”或“$a-\frac{1}{F}$”）．
（2）实验中，某同学通过实验装置作出了如图2所示的图线，分析图线不过原点的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大，图线上部弯曲的原因是没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量．

Answer 1

分析 （1）“探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究三者关系必须运用控制变量法，正确理解控制变量法的应用即可解答；
（2）在具体操作中要求正确平衡摩擦力，小车质量M远大于砂和砂筒的质量，否则将产生较大误差．

解答 解：（1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了探究加速度与力的关系，应该保持质量不变，根据牛顿第二定律可知a=$\frac{F}{m}$，为了直观地判断加速度a与力F的数量关系，应作出a-F图象．
（2）由图乙可知，开始物体所受拉力为零时，却产生了加速度，故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大，随着外力F的增大，砂和砂筒的质量越来越大，最后出现了不满足远小于小车质量的情况，因此图线出现了偏折现象．
故答案为：（1）质量，a-F；（2）平衡摩擦力时木板倾角太大；没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量．

点评 控制变量法就是控制一个或多个物理量不变，研究两个变量之间的关系．在研究两个变量之间的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出直线图形．