Question

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图1所示的装置，计时器打点频率为50Hz．（1）该

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图1所示的装置，计时器打点频率为50Hz．（1）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持______ 不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持______不变．（2）该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图2所示，则①图中的直线不过原点的原因是______．②图中的力F理论上指______，而实验中却用______表示．（选填字母符号）A．砂和砂桶的重力 B．绳对小车的拉力③此图中直线发生弯曲的原因是______．

Answer 1

（1）该实验是运用控制变量法研究的，该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持细线对车的拉力F不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车的质量M不变．
（2）①图中当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是实验前木板右端垫得过高，即平衡摩擦力过度导致．
②图中的力F理论上指绳对小车的拉力，即B，而实验中却用砂和砂桶的重力，即A．
③设小车的加速度为a，绳子拉力为F，以砂和砂桶为研究对象得：
mg-F=ma
以小车为研究对象F=Ma
解得：a=

mg

M+m

故：F=Ma=

mg

1+ m M

所以要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小，必有m＜＜M，
而不满足m＜＜M时，随m的增大物体的加速度a逐渐减小．
故图象弯曲的原因是：未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量．
故答案为：（1）细线对车的拉力F，小车的质量M
（2）①平衡摩擦力时木板右端垫得过高．②B，A
③未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量．