Question

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中。

（I）在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下，加速度和作用力的关系”；又研究了“在作用力一定的情况下，加速度和质量之间的关系”。这种研究物理问题的科学方法是（____）

A．建立理想模型的方法    B．控制变量法    C．等效替代法    D．类比法

（II）打点计时器是力学实验常用的仪器，实验室有两种打点计时器，如图所示，某实验小组决定使用电火花打点计时器，则应选用图中的________(填“甲”或“乙”)计时器．

（III）下面的照片拍自一组同学在做探究“加速度与力和质量关系”的实验现场．

（1）本实验中，小车的质量为M，沙与沙桶的总质量为m，则在试验中必须满足M_______m.(填“远大于”、“远小于”或“等于”)

（2）从实验装置照片甲中，我们容易发现一些错误，例如“没有平衡摩擦力”等，请你认真观察再指出两处不妥处___________________________，______________________________．照片乙是同学在“平衡摩擦力”，在这个环节中小车________________夹上纸带并让纸带穿过打点计时器．（填“需要”或“不需要”）

（3）某次实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清晰的点起，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与 1两点间距离，1与2两点间距离，2与3两点间距离，3与4两点间的距离，则小车的加速度为_____________。(交流电的频率为50Hz)（小数点后保留两位数字）．

Answer

B 乙 远大于 应用交流电源 小车应靠近打点计时器 需要 0.60

【解析】（I）在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，由于变量较多，因此采用了“控制变量法”进行研究，分别控制一个物理量不变，看另外两个物理量之间的关系，ACD错误，B正确．选B．

（II）电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器工作电压4V～6V，电火花打点计时器的电压是220V，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，则应选用图乙计时器．

（III）（1）对整体分析，加速度，隔离对小车分析，根据牛顿第二定律得，细线的拉力，知当小车的总质量远大于砝码和砝码盘的总质量，可认为细绳对小车的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力．

（2）该装置中的错误或不妥之处：①打点计时器应接交流电源；②小车应靠近打点计时器，如果小车靠近滑轮，打出来的纸带数据很短，不利于数据处理分析．由于纸带与限位孔之间也有摩擦力，则平衡摩擦力时，小车需要夹上纸带并让纸带穿过打点计时器.

（3）根据运动学公式得： ，得： .