Question

如图所示为探究物体运动加速度与物体质量、物体受力关系的实验装置，砂和砂桶质量用m表示，小车和车上所加砝码总质量用M表示，小车运动加速度用a表示。

①实验过程中需要适当抬起长木板的一端以平衡小车所受到的摩擦力，该步骤中木板被抬起的角度与小车质量     （选填“有关”或“无关”）；

②在探究加速度与小车受力关系过程中， 甲和乙两小组分别用下列两组数据进行实验操作，其中你认为合理的是     （选填“甲”或“乙”）；

M_甲=500g     M_乙=500g

甲m（g）	20	22	24	26
乙m（g）	20	30	40	50

③在探究加速度与小车质量关系过程中，应该保持          不变，通过增减小车中砝码改变小车质量M，实验测出几组a、M数据，下列图线能直观合理且正确反映a-M关系的是            。

 

Answer

①无关；②乙；③砂和砂筒质量； C；

【解析】

试题分析：①做该实验需要平衡摩擦力，所以在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，让小车做匀速直线运动，此时满足：mgsinθ=μmgcosθ。由等式可知，平衡摩擦力时，与小车的质量无关．

②在在探究加速度与小车受力关系实验的过程中，测量的数据要有明显的变化，才能使实验更有说服力．从表格中的数据来看，甲的实验过程中拉力的大小变化很小，则加速度的变化也会很小，这样的实验误差可能会比较大，是不合理的．相比之下，乙的数据更合理．

③在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持砂和砂筒质量m不变，改变小车质量M，在小车质量M远大于砂桶及砂桶中砂质量m时，即当满足M≫m时，可以认为小车受到的拉力（合力）F=mg，此时加速度a与小车质量M成反比，与拉力成正比，以横轴，a为纵轴，则a-图象应是过原点的直线，当小车质量M不远大于重物质量m时，小车受到的拉力明显小于重物重力，a-图象向下弯曲，故选C.

考点：探究物体运动加速度与物体质量、物体受力关系

【名师点睛】该题考查了力学问题，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，会导致重力沿斜面向下的分力增大，摩擦力减小等现象，这些我们都要从学过的力学知识中解决．探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，实验时要注意小车质量应远大于重物质量。