Question

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）驗證牛頓第二定律的實驗需要保證合外力成倍數變化，驗證加速度是否成倍數變化，因此需要平衡掉摩擦力（2）本實驗是利用勾碼的重力約等于小車受到的拉力，因此需要滿足勾碼的質量遠小于小車的質量才行（3）由牛頓第二定律F=ma，，a與1/M成正比，因此選擇圖像的橫坐標應該是1/M（4）由圖像的斜率表示1/M，斜率不同，說明1/M不同，即物體的質量不同，當質量一定時，加速度與合外力成正比

考點：考查驗證牛頓第二定律的實驗

點評：本題難度較小，熟練掌握本實驗的實驗原理，要求勾碼的質量遠小于小車的質量，才能保證繩子的拉力約等于勾碼的重力