Question

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中。

(1)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

(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时，下列说法中正确的是（_________）

A．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车质量时，要重新平衡摩擦力

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源

D．在小车中增减砝码，应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量

(3)某次实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清晰的点起，每5个计时点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、4……，量得0与1两点间距离x₁＝30mm,1与2两点间距离x₂＝36mm,2与3两点间距离x₃＝42mm,3与4两点间的距离x₄＝48mm，则小车在打计数点2时的瞬时速度为_________m/s，小车的加速度为_________m/s²。

(4)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：(小车质量保持不变)

①根据表中数据在坐标图上作出a－F图象________。

②图线不过原点的原因可能是_______。

③图中的力F理论上指__________，而实验中却用______表示。(选填字母符号)

A．砂和砂桶的重力    B．绳对小车的拉力

④另一名同学重复此实验，保持小车质量一定改变砂和砂桶质量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据画出a－F关系图线，他发现此图线虽然经过坐标原点，但后段阶明显偏离直线向下弯曲，造成此误差的主要原因是_____。

Answer

B D 0.39 0.6 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 B A 砂和砂桶的质量没有远远小于小车的质量。

【解析】

（1）[1]．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，故ACD错误，B正确.

（2）[2]．A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A错误；
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故C错误；
D、当m＜＜M时，即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力，故D正确．
故选D．

（3）[3]．小车在打计数点2时的瞬时速度

[4]．加速度

（4）①[5]．作出a－F图象如图

②[6]．图象未过原点可能原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，导致有力但没有合力，则当然没有加速度产生；
③[7][8]．本实验将F当作：B绳对小车的拉力，实际上是：A砂和砂桶的重力，所以只有当砂和砂桶的重力远小于小车的质量时，才能使砂和砂桶的重力接近绳子拉小车的力．

④[9]．此实验可以认为小车受到的合力等于钩码的重力，如果钩码的质量太大，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，a-F图象偏离直线，即造成图像后段阶明显偏离直线向下弯曲的主要原因是砂和砂桶的质量没有远远小于小车的质量。