Question

某同學用如圖（a）所示的裝置探究加速度a與力F、質量m的關系。甲、乙兩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線連接，且細線與軌道平行。在彈簧拉力作用下兩小車一起開始運動，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）下列關于實驗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．實驗中，在小車乙向下運動的過程中均可采集數據

D．實驗中，只能在小車乙加速運動的過程中采集數據

（2）四個實驗小組選用的小車乙（含加速度傳感器）的質量分別為m₁=0.5kg、m₂=1.0kg、m₃=1.5kg和m₄=2.0kg，其中有三個小組已經完成了a-F圖象，如圖（b）所示。最后一組的實驗數據如下表所示，請在圖（b）中完成該組的a-F圖線。

實驗次數	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）在探究了a與F的關系后，為了進一步探究a與m的關系，可直接利用圖（b）的四條圖線收集數據，然后作圖。請寫出具體的做法：
①如何收集數據？_________________________________________________________；
②為了更直觀地探究a與m的關系，建立的坐標系應以              為縱軸；以___________為橫軸。

Answer 1

(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，記錄下四個交點的縱坐標a，分別與四個圖線對應的m組成四組數據 （2分）    
② 加速度a （1分）；質量的倒數 （1分）           

（1）實驗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，本實驗主要研究的是小車乙的受力與小車乙的加速度的關系，所以軌道傾斜是為了平衡小車乙受到的摩擦力，因為當彈簧恢復原長后小車還有速度，之后彈簧被壓縮，做減速運動，故實驗中，只能在小車乙加速運動的過程中采集數據
（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，記錄下四個交點的縱坐標a，分別與四個圖線對應的m組成四組數據，以加速度a為縱軸,以質量的倒數 橫軸。建立直角坐標系。