Question

3．某同學(xué)用如甲圖所示的裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，研究對(duì)象小車的質(zhì)量M一定，改變懸掛鉤碼的質(zhì)量m實(shí)現(xiàn)拉力F的變化，小車的加速度a通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)量計(jì)算得到．

（1）在實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力，在平衡摩擦力時(shí)，下列做法及說法正確的是AC
A．不要掛鉤碼，將長(zhǎng)木板的右端墊高至合適位置
B．若小車能從墊斜的木板上從靜止開始下滑，則表明摩擦力與重力沿木板方向的分力平衡
C．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng)，若打點(diǎn)均勻則表明摩擦力與重力沿木板方向的分力平衡，拉力F即是小車所受的合外力
D．若改變小車的質(zhì)量，則需要重新平衡摩擦力
（2）在滿足m＜＜M的情況下，小車所受的合外力近似為mg；
（3）該同學(xué)測(cè)得小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)如表：

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/（m•s-2）	0.10	0.23	0.27	0.40	0.49

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在如乙圖所示坐標(biāo)系中作出圖象：
②圖線存在截距，其原因是：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
③由圖象可得出的結(jié)論是：在物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與所受到的合外力成正比．

Answer 1

分析 平衡摩擦力的方法為：把長(zhǎng)木板不帶定滑輪的那端適當(dāng)墊高，使小車重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則平衡摩擦力完成；
應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出a-F圖象．
實(shí)驗(yàn)時(shí)要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力不夠，則圖象在F軸上截距不為零，如果過平衡摩擦力，則圖象在a軸上截距不為零．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車上拿去，不要掛鉤碼，將長(zhǎng)木板的右端墊高至合適位置，使小車重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則表明摩擦力與重力的分力平衡．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng)，若打點(diǎn)均勻則表明摩擦力與重力沿木板方向的分力平衡，拉力F即是小車所受的合外力，故C正確；
D、每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故D錯(cuò)誤．
故選：AC
（2）在滿足m＜＜M的情況下，小車所受的合外力近似為mg；
（3）①應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，先根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)各點(diǎn)作出a-F圖象，圖象如圖所示．

②由a-F圖象可知，圖線不過原點(diǎn)，在橫軸上有截距；這表明在拉力大到一定程度時(shí)，小車才開始運(yùn)動(dòng)，
這可能是在實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
③由圖象可得出的結(jié)論是：在物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與所受到的合外力成正比．
故答案為：（1）A C
（2）＜＜； mg
（3）①如右圖
②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
③在物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與所受到的合外力成正比

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理以及具體的操作細(xì)節(jié)，加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，同時(shí)加強(qiáng)基本運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．
探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡小車受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過平衡摩擦力，小車受到的合力不等于鉤碼的重力．