Question

12．（1）在“研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，用改變沙的質(zhì)量的辦法來(lái)改變對(duì)小車的作用力F；用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出小車的加速度a，得出若干組F和a的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出如圖1所示的a-F圖線，發(fā)現(xiàn)圖線既不過(guò)原點(diǎn)，又不是直線，其原因是AC
A．沒(méi)有平衡摩擦力，且小車質(zhì)量較小
B．平衡摩擦力時(shí)，所墊木板太高，且沙和小桶的質(zhì)量較大
C．平衡摩擦力時(shí)，所墊木板太低，且沙和小桶的質(zhì)量較大
D．平衡摩擦力時(shí)，所墊木板太高，且小車質(zhì)量較大
（2）某學(xué)生做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)高，使得傾角偏大，他所得到的a-F關(guān)系可用圖2中哪個(gè)圖象表示C

（3）某學(xué)生在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得若干組F和a的數(shù)據(jù)如表所示，

a/（m•s-2）	0.10	0.21	0.29	0.40
F/N	0.20	0.30	0.40	0.50

（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖3中作出a-F圖線．
（2）圖線在F軸上截距的物理意義是摩擦阻力為0.1N．
（3）圖線斜率的物理意義是小車質(zhì)量的倒數(shù)．

Answer 1

分析 （1）探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，要求小車在無(wú)動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．當(dāng)小盤與砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于小盤與砝碼的重力．
（2）在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)高，使得傾角偏大，則F等于零時(shí)，加速度不為零，從而確定正確的圖線．
（3）作出a-F圖線，通過(guò)圖象分析F軸上的截距，及加速度為零時(shí)，物體所受的外力，通過(guò)受力分析得外力此時(shí)為摩擦力．圖象的斜率為質(zhì)量的倒數(shù)．

解答 解：（1）由圖線1可知，F(xiàn)不等于零，a仍然為零知，實(shí)驗(yàn)未平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)所墊的木板太低．圖線上方出現(xiàn)彎曲，知未滿足小盤與砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤．
故選：AC．
（2）在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)高，使得傾角偏大，則F等于零時(shí)，加速度不為零，故選：C．
（3）①利用描點(diǎn)法作圖，如圖所示；
②通過(guò)圖象分析F軸上的截距，及加速度為零時(shí)，物體的合外力為零，即物體所受的外力和摩擦力平衡，即此時(shí)的外力等于小車所受阻力的大小，即f=0.1N．
③根據(jù)a=$\frac{F}{M}$知，圖線的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)．
故答案為：（1）AC，（2）C，
（3）①如圖所示
②摩擦阻力為0.1N       
③小車質(zhì)量的倒數(shù)．

點(diǎn)評(píng) 在探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，知道兩個(gè)認(rèn)為：1、認(rèn)為細(xì)繩的拉力等于小車的合力，（前提要平衡摩擦力），2、認(rèn)為砂和小桶的總重力等于繩子的拉力，（前提是砂和小桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量）．