Question

用如图所示的实验装置研究：小车质量一定的情况下，加速度与合力的关系。主要实验步骤如下：

A．如图所示，安装实验器材，调节轨道的倾角，轻推小车，使小车恰能做匀速直线运动；

B．用质量相等的若干槽码挂在细线的一端，细线的另一端与小车相连；

C．将小车放于靠近打点计时器处，接通电源，释放小车，得到一条打好点的纸带并记录槽码的个数n；

D．保持小车的质量不变，改变挂在细线上质量相等的槽码的个数，再做几次实验；

E．在每条纸带上选取一段比较理想的部分，算出每条纸带的加速度a；

F．将各次实验中的数据填入表中，做出a- n图像。

结合上述实验步骤，完成下列问题：

（1）实验步骤A的目的是让小车加速运动时，小车所受合力的大小________（选填“大于”“小于”或“等于”）细线拉力的大小。

（2）实验数据如下表所示：

序号	槽码的个数n	加速度a/(m· s^-2)
1	1	0.12
2	2	0.24
3	3	0.37
4	4	0.47
5	5	0.60

以加速度a为纵轴、槽码的个数n为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示。

①请在该图中用“+”标出第5条纸带对应的坐标点，并画出a - n图像_____。

②观察a - n图像，可以判断小车的加速度a与合力F的关系是成________（选填“正比”或“反比”）。

③若换用一个质量更大的小车重新做这个实验，a -n图像的斜率应________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

Answer

等于 正比 变小

【解析】

（1）[1]实验步骤A是平衡摩擦力，目的是让小车加速运动时，小车所受合力的大小等于细线拉力的大小。

（2）①[2]画出a - n图像如图：

②[3]观察a - n图像，可以判断小车的加速度a与槽码的个数成正比，即加速度a与合力F成正比关系。

③[4]根据可知，a-F图像的斜率的倒数等于小车的质量，则若换用一个质量M更大的小车重新做这个实验，a -n图像的斜率应变小。