Question

15．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置如圖（甲）所示．

（1）該實驗采用的研究方法為控制變量法；
（2）在研究小車的加速度與小車受到的力的關(guān)系時，下列說法中不需要或不正確的是B．
①首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細(xì)繩對小車的拉力
②平衡摩擦力的方法是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動
③每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力
④實驗中塑料桶（包括桶內(nèi)砝碼）的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的重力
⑤實驗中應(yīng)先放小車，然后再開打點計時器的電源
A．①③⑤B．②③⑤C．③④⑤D．②④⑤
（3）圖（乙）是實驗中得到的一條紙帶，每個計數(shù)點之間有一個點未畫出，間距x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆分別為2.10cm，2.35cm，2.58cm，2.83cm，3.06cm，3.30cm，計算小車的加速度a=1.50m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出a-F圖象如圖（丙）所示，該圖象斜率表示D，圖象不過原點的原因可能是A（請?zhí)钸x項前對應(yīng)的字母）．
A．實驗中摩擦力平衡過度                     B．實驗中摩擦力沒有平衡
C．實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行         D．實驗中小車質(zhì)量發(fā)生變化．

Answer 1

分析 物體的加速度與物體質(zhì)量、物體受力有關(guān)，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)該使用控制變量法．
探究加速度與力的關(guān)系實驗時，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．平衡摩擦力時，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作過程是先接通打點計時器的電源，再放開小車．小車的加速度應(yīng)根據(jù)打出的紙帶求出．
根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，結(jié)合逐差法求出加速度的大�。�

解答 解：（1）解：探究加速度與力的關(guān)系時，控制質(zhì)量不變而改變力的大小，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，控制力不變而改變質(zhì)量，
故該實驗應(yīng)用了控制變量法．
（2）①實驗時首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細(xì)繩對小車的拉力；
②平衡摩擦力的方法就是，小車與紙帶相連，小車前面不掛小桶，把小車放在斜面上給小車一個初速度，看小車能否做勻速直線運動；
③每次改變拉小車的拉力后都不需要重新平衡摩擦力；    
④實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力是正確的；
⑤實驗中應(yīng)先接通電源，后放開小車；
由此可見：①④正確，②③⑤錯誤，故B正確．
故選：B．
（3）根據(jù)△x=aT²，運用逐差法得，$a=\frac{（{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}）-（{x}_{3}+{x}_{2}+{x}_{1}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{（3.30+3.06+2.83）-（2.58+2.35+2.10）×1{0}^{-2}}{9×0.0{4}^{2}}$m/s²=1.50m/s²．
（4）根據(jù)牛頓第二定律$a=\frac{F}{m}$得$a=\frac{1}{m}F$，故a-F圖象的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，故D正確；
F=0時，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是實驗前木板右端墊得過高．故A正確．
故答案為：（1）控制變量法；（2）B；（3）1.50；（4）D；A．

點評 本題考查了實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理分析，知道實驗原理及注意事項即可正確解題；探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗時，要平衡小車受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過平衡摩擦力，小車受到的合力不等于鉤碼的重力．