Question

兩同學(xué)用圖（a）中的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究加速度與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．

（1）該實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，保持小車所受拉力不變，用砂和砂桶所受的重力作為小車所受拉力，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使砂和砂桶質(zhì)量盡量______些．（填“大”或“小“）
（2）保持小車所受拉力不變，改變小車的質(zhì)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出關(guān)系圖線．
一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中并沒有采取平衡摩擦力的措施，則畫出的圖線可能（b）中的______．（填“甲”或“乙”或“丙”）
（3）另一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中保持水車的質(zhì)量不變，改變砂和砂桶的質(zhì)量，畫出的a一F圖線如圖（c）所示，造成這種現(xiàn)象的主要原因是______．
A．木板與水平面間的夾角太大　 B．木板與水平面間的夾角太小
C．砂和砂桶的總質(zhì)量較大　　D．所用小車的質(zhì)量較大．

Answer 1

解：（1）當(dāng)系統(tǒng)加速度較小時(shí)，砂和砂桶所受的重力約等于小車所受拉力，故應(yīng)使砂和砂桶質(zhì)量盡量小些
（2）沒有平衡摩擦力，由牛頓第二定律得：：F-f=Ma，則：a==，當(dāng)F=0時(shí)，a=-，可得圖象在縱軸的截距為負(fù)，故選丙
（3）沒有施加外力時(shí)，小車已經(jīng)獲得加速度，故平衡摩擦力過度；在研究加速度跟小車質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，保持m不變，改變小車質(zhì)量M，在小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量m時(shí)，即當(dāng)滿足M?m時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力（合力）F=mg，此時(shí)加速度a與小車質(zhì)量M成反比，a-F圖象為過原點(diǎn)的直線，當(dāng)小車質(zhì)量M不遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量m時(shí)，小車受到的拉力明顯小于重物重力，圖象向下彎曲
故答案為：（1）小 （2）丙 （3）AC
分析：（1）系統(tǒng)加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)砂桶來講處于失重狀態(tài)，造成試驗(yàn)誤差，故應(yīng)減小失重，應(yīng)使砂和砂桶質(zhì)量盡量小些
（2）沒有平衡摩擦力，則必定當(dāng)拉力增加到一定數(shù)值后，小車才能運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生加速度，即：F-f=Ma
（3）沒有施加外力時(shí)，小車已經(jīng)獲得加速度，故平衡摩擦力過度，當(dāng)拉力過大時(shí)，砂桶失重現(xiàn)象很明顯，導(dǎo)致a與F關(guān)系不成線性
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要明確實(shí)驗(yàn)原理、具體實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時(shí)要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等