Question

(10分)如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度可由纸带求得。

⑴该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是        ；

A．该实验应用了等效替代的思想方法

B．该实验应用了控制变量的思想方法

C．实验时应先释放小车后接通电源

D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量

⑵如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为s₁，BD间的距离s₂，则打B点时小车运动的速度v_B＝        ，小车运动的加速度a＝        ；

⑶某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与的图象。

次数	1	2	3	4	5	6
小车加速度a/m·s^－^2	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50
小车质量m/kg	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00
/kg^－^1	3.50	3.00	2.50	2.00	1.40	1.00

Answer

 ⑴B；⑵，；

⑶

【解析】

试题分析：⑴在本实验中，由于影响加速度的原因有力F和物体的质量m两个，因此实验时采用了控制变量法，即控制力F一定时，通过改变小车的质量m，来测量相应的加速度，再控制小车的质量m，通过改变力F，来测量相应的加速度，故选项A错误；选项B正确；实验时应先接通打点计时器的电源，再释放小车，以确保在纸带上打下第一个点时对应的小车速度为零，故选项C错误；在该实验装置中，由于绳不可伸长，因此砂、砂桶和小车始终具有了相等大小的加速度，只有当砂和砂桶的质量远远小于小车的质量时，才能认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，故选项D错误。

⑵小车拖着纸带做匀加速直线运动，因此根据匀变速直线运动规律规律可知，vB＝；利用逐差法可得小车运动的加速度为：a＝。

⑶根据表格提供的数据，分别先选取纵、横轴合适的单位长度，在坐标系中标出表格中的各相应的点，依据描点作图的原则作出a与的关系图线如下图所示。

考点：本题主要考查了“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验问题，属于中档题。