Question

在研究物體的“加速度、作用力和質量”三個物理量的關系時，我們用實驗研究了小車（如圖1）“在質量一定的情況下，加速度和作用力的關系”；又研究了“在作用力一定的情況下，加速度和質量之間的關系”．



（1）這種研究物理問題的科學方法是______
A．建立理想模型的方法    B．控制變量法    C．等效替代法    D．類比法
（2）研究作用力一定時加速度與質量成反比的結論時，下列說法中正確的是______
A．平衡摩擦力時，應將裝砂的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車質量時，都要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
D．在小車中增減砝碼，應使小車和砝碼的質量遠大于砂和小桶的總質量
（3）實驗中得到一條紙帶，如圖2所示，從比較清晰的點起，每5個計時點取一個計數點，分別標明0、l、2、3、4…，量得0與 1兩點間距離x₁=30mm，1與2兩點間距離x₂=36mm，2與3兩點間距離x₃=42mm，3與4兩點間的距離x₄=48mm，則小車在打計數點2時的瞬時速度為______ m/s，小車的加速度計算表達式為______．
（4）該同學通過數據的處理作出了a-F圖象，如圖3所示，則圖中的不過原點的原因是______．

Answer 1

（1）本實驗探究一個物理量與另外兩個物理量的關系，需采用控制變量法進行研究．
（2）A、平衡摩擦力時，將小車所受的阻力和紙帶所受的阻力平衡掉，不需將裝砂的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上．故A錯誤．
B、改變小車質量時，不需重新平衡摩擦力．故B錯誤．
C、實驗時，應先接通打點計時器，再釋放小車．故C錯誤．
D、在小車中增減砝碼，應使小車和砝碼的質量遠大于砂和小桶的總質量，保證砂和小桶的總重力近似等于小車所受的合力．故D正確．
故選D．
（3）計數點2的瞬時速度等于1、3間的平均速度，即v2=

x2+x3

2T

=

0.036+0.042

0.2

m/s=0.39m/s．因為連續相等時間內的位移之差是一恒量，根據△x=aT²得，a=

△x

T2

=

6×10-3

0.01

m/s2=0.6m/s2．
（4）當拉力為零時，物體已具有加速度，可知木板的傾角過大，即平衡摩擦力過度．
故答案為：B，D，0.39，0.6，平衡摩擦力過度．