Question

【題目】某班級(jí)同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證加速度a和力F、質(zhì)量m的關(guān)系。

甲、乙兩輛小車放在傾斜軌道上，小車甲上固定一個(gè)力傳感器，小車乙上固定一個(gè)加速度傳感器(可以測(cè)量乙在任意時(shí)刻的加速度大小)，力傳感器和小車乙之間用一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連接，在彈簧拉力的作用下兩輛小車一起開始運(yùn)動(dòng)，利用兩個(gè)傳感器可以采集記錄同一時(shí)刻小車乙受到的拉力和加速度的大小。

(1)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和操作的說法中正確的是（____）

A．軌道傾斜是為了平衡小車甲受到的摩擦力

B．軌道傾斜是為了平衡小車乙受到的摩擦力

C．實(shí)驗(yàn)中，在小車乙向下運(yùn)動(dòng)的過程中均可采集數(shù)據(jù)

D．實(shí)驗(yàn)中，只能在小車乙加速運(yùn)動(dòng)的過程中采集數(shù)據(jù)

(2)四個(gè)實(shí)驗(yàn)小組選用的小車乙(含加速度傳感器)的質(zhì)量分別為m1＝0.5 kg、m2＝1.0 kg、m3＝1.5 kg和m4＝2.0 kg，其中有三個(gè)小組已經(jīng)完成了a－F圖像，如圖所示。最后一個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)?jiān)趫D中完成該組的a－F圖線_________。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
拉力F(N)	24.5	20.0	17.5	12.0	8.1	4.8
加速度a(m/s2)	16.3	13.3	11.7	8.0	5.4	3.2

(3)在驗(yàn)證了a和F的關(guān)系后，為了進(jìn)一步驗(yàn)證a和m的關(guān)系，可直接利用圖8的四條圖線收集數(shù)據(jù)，然后作圖。請(qǐng)寫出具體的做法：

①如何收集數(shù)據(jù)？______________________________________________；

②為了更直觀地驗(yàn)證a和m的關(guān)系，建立的坐標(biāo)系應(yīng)以________為縱軸，以________為橫軸。

Answer 1

【答案】(1)BD (全對(duì)得3分，漏選得1分，錯(cuò)選不得分)

(2)如右圖 (2分)（圖線不過原點(diǎn)不得分）

(3)①在a-F圖像上做一條垂直于橫軸的直線，與四條圖線分別有四個(gè)交點(diǎn)，記錄下四個(gè)交點(diǎn)的縱坐標(biāo)a，分別與四個(gè)圖線對(duì)應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù) （2分）

② 加速度a （1分）；質(zhì)量的倒數(shù)（1分）

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中通過小車甲上的力傳感器得出小車乙的拉力，通過小車乙上的加速度傳感器得出小車乙的加速度，本實(shí)驗(yàn)主要研究的是小車乙的受力與小車乙的加速度的關(guān)系，所以軌道傾斜是為了平衡小車乙受到的摩擦力，因?yàn)楫?dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后小車還有速度，之后彈簧被壓縮，做減速運(yùn)動(dòng)，故實(shí)驗(yàn)中，只能在小車乙加速運(yùn)動(dòng)的過程中采集數(shù)據(jù)

（2）如圖所示

（3）①在a-F圖像上做一條垂直于橫軸的直線，與四條圖線分別有四個(gè)交點(diǎn)，記錄下四個(gè)交點(diǎn)的縱坐標(biāo)a，分別與四個(gè)圖線對(duì)應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù)，以加速度a為縱軸,以質(zhì)量的倒數(shù)橫軸。建立直角坐標(biāo)系。