Question

【題目】在做“探究加速度與力、質量關系”的實驗時，采用如圖所示的實驗裝置，讓重物通過輕繩拖動小車在長木板上做勻加速直線運動。其中小車質量用M表示，重物質量用m表示，加速度用a表示。

（1）實驗時需要將長木板的一端墊起適當的高度，這樣做是為了消除______的影響，使小車所受合外力F等于繩對小車的拉力。

（2）實驗中由于繩對小車的拉力_______（選填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，會給實驗帶來系統誤差。為減小此誤差，實驗中要對小車質量M和重物質量m進行選取，以下四組數據中最合理的一組是______。（填寫相應序號）

①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g、140g

②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g、55g

③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g

（3）實驗中某同學先保持重物質量m不變，改變小車質量M，測出了相應的加速度a。為便于得到a與M的關系，他采用圖像法處理數據，你建議他做a與_____的圖像。

（4）甲、乙兩同學用同一種方法做實驗，即保持小車質量M不變，改變重物質量m，測出了相應的加速度a。正確操作后，他們根據各自測得的實驗數據畫出了如圖2所示的a－F圖像。他們得到圖像不同，其原因是他們選取的_______不同，但他們得到了相同的結論，此結論是：________。

Answer 1

【答案】（1）木板對小車的摩擦力 1分 （2）小于 1分 ④ 1分

（3）1/M 1分 小車質量 1分 （4）當質量一定時，加速度與合外力成正比 1分

【解析】試題分析：（1）為了消除小車所受摩擦力對實驗的影響，在該實驗中需要將長木板的一端墊起適當的高度．故答案為：木板對小車的摩擦力．

（2）重物與小車一起加速運動，因此重物對小車的拉力小于重物的重力，當盤和盤中砝碼的重力的大小關系得出只有m＜＜M時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，因此第④組數據比較符合要求．故答案為：小于，④．

（3）根據牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數圖象是曲線，而根據曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系，故不能作a-M圖象；但，故a與成正比，而正比例函數圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系，故應作a-圖象．故答案為：．

（4）圖象的斜率表示小車質量大小，因此斜率不同說明小車質量不同，圖象為過原點的直線，說明當質量一定時，加速度與合外力成正比．

故答案為：小車質量，當質量一定時，加速度與合外力成正比．