Question

【題目】某班級同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證加速度a和力F、質(zhì)量m的關(guān)系。

甲、乙兩輛小車放在傾斜軌道上，小車甲上固定一個力傳感器，小車乙上固定一個加速度傳感器(可以測量乙在任意時刻的加速度大小)，力傳感器和小車乙之間用一根不可伸長的細(xì)線連接，在彈簧拉力的作用下兩輛小車一起開始運(yùn)動，利用兩個傳感器可以采集記錄同一時刻小車乙受到的拉力和加速度的大小。

(1)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和操作的說法中正確的是（____）

A．軌道傾斜是為了平衡小車甲受到的摩擦力

B．軌道傾斜是為了平衡小車乙受到的摩擦力

C．實(shí)驗(yàn)中，在小車乙向下運(yùn)動的過程中均可采集數(shù)據(jù)

D．實(shí)驗(yàn)中，只能在小車乙加速運(yùn)動的過程中采集數(shù)據(jù)

(2)四個實(shí)驗(yàn)小組選用的小車乙(含加速度傳感器)的質(zhì)量分別為m1＝0.5 kg、m2＝1.0 kg、m3＝1.5 kg和m4＝2.0 kg，其中有三個小組已經(jīng)完成了a－F圖像，如圖所示。最后一個小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，請在圖中完成該組的a－F圖線_________。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
拉力F(N)	24.5	20.0	17.5	12.0	8.1	4.8
加速度a(m/s2)	16.3	13.3	11.7	8.0	5.4	3.2

(3)在驗(yàn)證了a和F的關(guān)系后，為了進(jìn)一步驗(yàn)證a和m的關(guān)系，可直接利用圖8的四條圖線收集數(shù)據(jù)，然后作圖。請寫出具體的做法：

①如何收集數(shù)據(jù)？______________________________________________；

②為了更直觀地驗(yàn)證a和m的關(guān)系，建立的坐標(biāo)系應(yīng)以________為縱軸，以________為橫軸。

Answer 1

【答案】(1)BD (全對得3分，漏選得1分，錯選不得分)

(2)如右圖 (2分)（圖線不過原點(diǎn)不得分）

(3)①在a-F圖像上做一條垂直于橫軸的直線，與四條圖線分別有四個交點(diǎn)，記錄下四個交點(diǎn)的縱坐標(biāo)a，分別與四個圖線對應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù) （2分）

② 加速度a （1分）；質(zhì)量的倒數(shù)（1分）

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中通過小車甲上的力傳感器得出小車乙的拉力，通過小車乙上的加速度傳感器得出小車乙的加速度，本實(shí)驗(yàn)主要研究的是小車乙的受力與小車乙的加速度的關(guān)系，所以軌道傾斜是為了平衡小車乙受到的摩擦力，因?yàn)楫?dāng)彈簧恢復(fù)原長后小車還有速度，之后彈簧被壓縮，做減速運(yùn)動，故實(shí)驗(yàn)中，只能在小車乙加速運(yùn)動的過程中采集數(shù)據(jù)

（2）如圖所示

（3）①在a-F圖像上做一條垂直于橫軸的直線，與四條圖線分別有四個交點(diǎn)，記錄下四個交點(diǎn)的縱坐標(biāo)a，分別與四個圖線對應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù)，以加速度a為縱軸,以質(zhì)量的倒數(shù)橫軸。建立直角坐標(biāo)系。