Question

12．在探究加速度實驗中，要采用控制變量法來進行研究，實驗裝置如圖所示．
（1）在研究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系中，需要保持小沙袋的質(zhì)量不變，而去改變小車質(zhì)量，來探究小車運動加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系．
（2）為減小實驗誤差，要把斜面右端墊高一些，以平衡摩擦力，使小車受到合力等于繩對小車的拉力；那么在每次改變小車質(zhì)量后，是否要重新平衡摩擦力？不要（填“不要”或“要”）．
（3）在尋找到加速度和質(zhì)量的關(guān)系，采用圖象方法處理數(shù)據(jù)，圖象坐標應(yīng)該選用a-$\frac{1}{m}$（填“a-m”或“a-1/m”）
（4）要使小車的質(zhì)量遠大于（填“遠大于”或“遠小于”）塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量，才能認為細線對小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力．

Answer 1

分析 探究加速度與質(zhì)量和合力的關(guān)系，采用控制變量法，實驗時需平衡摩擦力，改變小車的質(zhì)量，不需重新平衡摩擦力，為了得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)作出線性關(guān)系圖線．
根據(jù)牛頓第二定律，運用整體法和隔離法得出拉力的表達式，從而得出細線對小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力的條件．

解答 解：（1）研究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時，要保持小沙袋的質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量，來探究小車運動加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系．
（2）改變小車的質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力．
（3）為了得出加速度和質(zhì)量的關(guān)系，需作出線性關(guān)系圖線，所以應(yīng)作a-$\frac{1}{m}$圖線．
（4）對整體分析，整體的加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔離對小車分析，繩子的拉力T=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，可知當(dāng)小車的質(zhì)量遠大于塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量，才能認為細線對小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力．
故答案為：（1）小沙袋的質(zhì)量，（2）不要，（3）$a-\frac{1}{m}$，（4）遠大于．

點評 只要真正掌握了實驗原理就能順利解決此類實驗題目，而實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)的處理都與實驗原理有關(guān)，故要加強對實驗原理的學(xué)習(xí)和掌握．