题文
在探究加速度与力、质量的关系中,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带有打点计时器打上的点计算出.

(1)当M与m的质量满足 时,才可以认为绳对小车的拉力近似等于盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量关系的实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图像法处理数据.为了比较容易确定加速度
与质量M的关系,应该做
与 的图像.
(3)如图(a)为甲同学根据测量数据作出的
图像,说明实验存在的问题是
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的
如图(b)所示,两个同学做实验时哪一个物理量取值不同?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)m远小于M (2)
(3)平衡摩擦力不充分或者没有平衡摩擦力
(4)小车及车中砝码的总质量
解析
(1)设绳子的拉力为F.根据牛顿第二定律,以
为研究对象,有:
以M为研究对象,有:
联立以上两式解得:
,显然要有
,必有
,故有
,即只有
时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
(2)根据牛顿第二定律知:当合力一定时,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a-M图象;但
,故a与
成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作
图象.
(3)从图(a)中发现直线没过原点,当
时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消,所以该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤.即平衡摩擦力不充分或者没有平衡摩擦力.
(4)由图(b)可知在拉力相同的情况下
,根据
可得
,即
图象的斜率等于物体的质量,且
.故两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同.
考点
据考高分专家说,试题“在探究加速度与力、质量的关系中,采用如图.....”主要考查你对 [实验:探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。
实验:探究弹力与弹簧伸长的关系
探究弹力与弹簧伸长的关系:
实验目的:
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理:
1、如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。 
2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材:
轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸,三角板。
实验步骤:
1、如图所示,将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上,并用检查刻度尺是否竖直; 
2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0;
3、在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度Ll;
4、用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……,并将所得数据记录在表格中;
5、用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹簧弹力的大小,将所得数据填入表格。 
数据处理:
1、建立坐标系,标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位;
2、标度:标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系;
3、描点:描点时要留下痕迹;
4、连线:让尽可能多的点落在同一直线上,让其余的点落在直线的两侧,误差较大的点舍弃;
5、根据图象做出结论。


