问题 实验题

如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。将一辆小车放在光滑的水平板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况。

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如下表:

12345678
M/kgM0M0M0M01.251.502.002.50
F/N0.250.500.751.00F0F0F0F0
a/(m?s-2)0.250.510.740.990.800.670.500.40
 

小题1:某同学通过计算得到绳中的拉力表达式为,分析表达式可知,要使绳中的拉力(即拉小车的力),要满足的条件是_____________。

小题2:在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变,研究另两个量间的关系,这种实验方法叫做__________;

小题3:通过表中1—4列数据在给定的坐标系中画出a-F图像,由图像可得到的结论是:_____________________________________________;

通过表中4—8列数据可得到的结论是:_______________________________________________。

答案

小题1:

小题2:控制变量法

小题3:当小车质量一定时,小车的加速度与其所受的合力成正比;(2分)图像

当小车所受的合力一定时,小车的加速度与其质量成反比

(1)将表达式变形得,所以要使绳中的拉力(即拉小车的力)

(2)研究三个变量之间的关系时,先假定其中一个量不变,研究另外两个量之间的关系,这种方法称为控制变量法.而在本实验中探究小车的加速度与力和质量的关系,故先保持小车质量M不变,而研究合外力和加速度两个物理量之间的关系,故为控制变量法.

(3)根据控制变量法得到的实验数据,可以得出:质量一定的前提下,得到如图所示的图像,则物体的加速度与力成正比;力一定的前提下,物体的加速度与质量成反比.

本题考查了数据的处理,利用图像处理数据,以及对结论进行文字表达,难度不大。

选择题
多项选择题