实验：探究加速度与力、质量的关系
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一、选择题
1．关于探究加速度与力、质量的关系的实验，下列说法中符合实际的是( )
A．通过同时改变小车的质量和小车受到的拉力，归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
B．通过保持小车的质量不变，只改变小车的拉力，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
C．通过保持小车的拉力不变，只改变小车的质量，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
D．先保持小车的质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车的拉力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
解析：选D 由于实验中有三个变量，在探究过程中采用控制变量法．先通过保持小车的质量不变，只改变小车的拉力，可以归纳出加速度、力二者之间的关系，再通过保持小车的拉力不变，只改变小车的质量，可以得出加速度、质量二者之间的关系，最后再归纳加速度、力、质量三者之间的关系，所以D项正确．
二、非选择题
2．用如图所示的装置探究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：
A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂子的质量
B．按图装好实验器材
C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶
D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上
E．先放开小车，再接通电源，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量
F．保持小桶及其内部所装砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验
G．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值
H．作a-M关系图象，并由图象确定a和M的关系
(1)该同学漏掉的重要实验步骤是________________，该步骤应排在实验步骤________之后．
(2)在上述步骤中，有错误的是_______、________，应改为______________．
(3)在上述步骤中，处理不恰当的是____________，应把__________改为________________________．
解析：实验中把小桶及其内所装砂子的重力看做与小车所受的拉力大小相等，实验中没有考虑摩擦力的作用，故必须平衡摩擦力．电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上将无法工作，必须接在4～6 V交流电压的学生电源上．使用打点计时器时，应先接通电源，后放开小车．作a-M关系图象，得到的是双曲线，很难作出正确的判断，必须“化曲为直”，改为作a-关系图象．
答案：(1)平衡摩擦力 B (2)D E D中“6 V电压的蓄电池”改为“4～6 V交流电压的学生电源”，E中“先放开小车，再接通电源”改为“先接通电源，再放开小车”
(3)H 作a-M关系图象 作a-关系图象
3．图甲为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图，图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，D为垫块，小车通过纸带与打点计时器相连，打点计时器接50 Hz交流电．小车的质量为m1，小盘及砝码的质量为m2.
(1)本实验所采用的科学方法是________(填字母代号)．
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．理想模型法
(2)下列说法正确的是________(填字母代号)．
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验中m2应远小于m1
D．只需要一条纸带即可确定加速度与力的关系
(3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他得到的aF图象可能是图乙中的________(填“甲”“乙”或“丙”)图线．
解析：(1)探究加速度与力、质量的关系时，采用的科学方法是控制变量法，故C项正确．
(2)平衡摩擦力后，改变小车质量，小车重力的分量与摩擦力同比例变化，两者仍能抵消，故改变小车质量，不需重新平衡摩擦力，故A项错误；实验时应先接通电源后释放小车，这样纸带上才能得到足够多记录小车运动情况的点，故B项错误；实验中小盘及砝码的质量m2应远小于小车的质量m1，这样才能用小盘及砝码的总重力代替绳中拉力，故C项正确；一条纸带，只有一组数据，具有偶然性，不好用来探究普遍规律，故D项错误．
(3)某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，在拉力小于最大静摩擦力时，小车的加速度为零，只有提供一较大拉力后，小车才开始加速运动，故得到的a-F图象应是丙图线．
答案：(1)C (2)C (3)丙
