Question

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究：小車(chē)質(zhì)量一定的情況下，加速度與合力的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．如圖所示，安裝實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)節(jié)軌道的傾角，輕推小車(chē)，使小車(chē)恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

B．用質(zhì)量相等的若干槽碼掛在細(xì)線的一端，細(xì)線的另一端與小車(chē)相連；

C．將小車(chē)放于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，釋放小車(chē)，得到一條打好點(diǎn)的紙帶并記錄槽碼的個(gè)數(shù)n；

D．保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變掛在細(xì)線上質(zhì)量相等的槽碼的個(gè)數(shù)，再做幾次實(shí)驗(yàn)；

E．在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，算出每條紙帶的加速度a；

F．將各次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)填入表中，做出a- n圖像。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，完成下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)步驟A的目的是讓小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車(chē)所受合力的大小________（選填“大于”“小于”或“等于”）細(xì)線拉力的大小。

（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

序號(hào)	槽碼的個(gè)數(shù)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為縱軸、槽碼的個(gè)數(shù)n為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖所示。

①請(qǐng)?jiān)谠搱D中用“+”標(biāo)出第5條紙帶對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出a - n圖像_____。

②觀察a - n圖像，可以判斷小車(chē)的加速度a與合力F的關(guān)系是成________（選填“正比”或“反比”）。

③若換用一個(gè)質(zhì)量更大的小車(chē)重新做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，a -n圖像的斜率應(yīng)________（選填“變大”“變小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】等于 正比 變小

【解析】

（1）[1]實(shí)驗(yàn)步驟A是平衡摩擦力，目的是讓小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車(chē)所受合力的大小等于細(xì)線拉力的大小。

（2）①[2]畫(huà)出a - n圖像如圖：

②[3]觀察a - n圖像，可以判斷小車(chē)的加速度a與槽碼的個(gè)數(shù)成正比，即加速度a與合力F成正比關(guān)系。

③[4]根據(jù)可知，a-F圖像的斜率的倒數(shù)等于小車(chē)的質(zhì)量，則若換用一個(gè)質(zhì)量M更大的小車(chē)重新做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，a -n圖像的斜率應(yīng)變小。