Question

在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，采用如图a所示的实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动．其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示．

(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除________的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力．

(2)实验中由于绳对小车的拉力________(选填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力，会给实验带来系统误差．为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是________．(填写相应序号)

①M＝200 g，m＝40 g、60 g、80 g、100 g、120 g、140 g

②M＝200 g，m＝30 g、35 g、40 g、45 g、50 g、55 g

③M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

④M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、35 g

(3)实验中某同学先保持重物质量m不变，改变小车质量M，测出了相应的加速度a.为便于得到a与M的关系，他采用图象法处理数据，你建议他做a与________的图象．

(4)甲、乙两同学用同一种方法做实验，即保持小车质量M不变，改变重物质量m，测出了相应的加速度a.正确操作后，他们根据各自测得的实验数据画出了如图b所示的a－F图象．他们得到的图象不同，其原因是他们选取的________不同，但他们得到了相同的结论，此结论是：________________________________________________________.

Answer

（1）木板对小车的摩擦力 （2）小于， ④ （3） （4）小车质量， 当质量一定时，加速度与合外力成正比

【解析】

试题（1）为了消除小车所受摩擦力对实验的影响，在该实验中需要将长木板的一端垫起适当的高度．故答案为木板对小车的摩擦力．

（2）重物与小车一起加速运动，因此重物对小车的拉力小于重物的重力，当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，因此第④组数据比较符合要求．故答案为小于，④．

（3）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；但，故a与成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a-图象．故答案为．

（4）图象的斜率表示小车质量大小，因此斜率不同说明小车质量不同，图象为过原点的直线，说明当质量一定时，加速度与合外力成正比．

故答案为小车质量，当质量一定时，加速度与合外力成正比．