Question

11．某組同學(xué)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．

（1）在探究加速度與力的關(guān)系過程中應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變，這種研究方法叫變量控制法．用砝碼和盤的重力作為小車所受外力，利用紙帶算出小車的加速度，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，進(jìn)而研究加速度和力的關(guān)系．
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，難以直接得到小車受到的牽引力，所以將砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力，那么可以“將砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力”的條件是砝碼和盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．
（3）利用圖1裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖2所示中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫出的圖象為圖中的直線Ⅱ，直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是BC
A、實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力
B、甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長木板的末端抬的過高了
C、實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力
D、乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長木板的末端抬的過高了．

Answer 1

分析 （1）該實(shí)驗(yàn)采用的是“控制變量法”，即通過先保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，正確理解“控制變量法”的應(yīng)用．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合對砝碼和盤受力分析，只有當(dāng)其質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，砝碼和盤的重力才接近繩子的拉力；
（3）Ⅰ圖象表明在小車的拉力為0時(shí)，合外力大于0，說明平衡摩擦力過度．Ⅱ圖象說明在拉力大于0時(shí)，物體的加速度為0，說明繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法研究，即保持一個(gè)量不變，研究其他兩個(gè)量之間的關(guān)系，在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，要控制小車質(zhì)量不變而改變拉力大��；探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制拉力不變而改變小車質(zhì)量；這種實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，整體的加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔離對小車分析，小車的牽引力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，知當(dāng)砝碼和盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，可以將砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力．
（3）A、Ⅰ圖象表明在小車的拉力為0時(shí)，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過渡，即把長木板的末端抬得過高了．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、Ⅱ圖象說明在拉力大于0時(shí)，物體的加速度為0，說明合外力為0，即繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是沒有將長木板的末端抬高或抬高不夠．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：BC
故答案為：（1）小車的質(zhì)量，變量控制法；（2）砝碼和盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；（3）BC

點(diǎn)評 本題考查了科學(xué)探究方法，要掌握常用的科學(xué)探究方法，提高我們的實(shí)驗(yàn)探究能力．并掌握牛頓第二定律的應(yīng)用，同時(shí)學(xué)會受力分析．