人教版必修第一冊(cè)高一物理同步講練測(cè)專題4.2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(講)(原卷版+解析)

專題4.2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系【講】一．講核心素養(yǎng)1.學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律。2.會(huì)測(cè)量加速度、力和質(zhì)量，能做出物體運(yùn)動(dòng)的a-F、a-eq\f(1,m)圖像。3.會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系。二．講考點(diǎn)與題型【考點(diǎn)一】實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作1．實(shí)驗(yàn)思路——控制變量法(1)探究加速度與力的關(guān)系保持小車質(zhì)量不變，通過(guò)改變砝碼的個(gè)數(shù)改變小車所受的拉力，測(cè)得不同拉力下小車運(yùn)動(dòng)的加速度，分析加速度與拉力的定量關(guān)系。(2)探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系保持小車所受的拉力不變，通過(guò)在小車上增加重物改變小車的質(zhì)量，測(cè)得不同質(zhì)量對(duì)應(yīng)的加速度，分析加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系。2．物理量的測(cè)量(1)質(zhì)量的測(cè)量：用天平測(cè)量。在小車中增減砝碼的數(shù)量可改變小車的質(zhì)量。(2)加速度的測(cè)量①方法1：讓小車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用刻度尺測(cè)量位移x，用秒表測(cè)量發(fā)生這段位移所用的時(shí)間t，然后由a＝eq\f(2x,t2)計(jì)算出加速度a。②方法2：由紙帶根據(jù)公式Δx＝aT2，結(jié)合逐差法計(jì)算出小車的加速度。③方法3：不直接測(cè)量加速度，求加速度之比，例如：讓兩個(gè)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，測(cè)出各自的位移x1、x2，則eq\f(a1,a2)＝eq\f(x1,x2)，把加速度的測(cè)量轉(zhuǎn)換成位移的測(cè)量。(3)力的測(cè)量在阻力得到補(bǔ)償?shù)那闆r下，小車受到的拉力等于小車所受的合力，在槽碼的質(zhì)量比小車的質(zhì)量小得多時(shí)，可認(rèn)為小車所受的拉力近似等于槽碼所受的重力。【例1】在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中的砝碼的總質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼的總質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶上的由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得出．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．(2)一組同學(xué)在保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定的情況下，探究加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系．以下做法正確的是()A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)線繞過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源D．用天平測(cè)出m和M，之后可直接用公式a＝eq\f(mg,M)求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度(3)在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，兩位同學(xué)得到的a－F關(guān)系分別如圖中甲、乙所示(a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力)．出現(xiàn)以下情況的原因分別是：甲圖：_____________________________________________________________.乙圖：_____________________________________________________________.【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是科學(xué)思維、科學(xué)探究?！疽?guī)律方法】本實(shí)驗(yàn)用到的物理方法及注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方法控制變量法實(shí)驗(yàn)條件①平衡摩擦力；②m?M數(shù)據(jù)處理方法圖象法——化曲為直打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法一先一后一按?。冉油娫?、后放開小車，小車到達(dá)滑輪之前按住小車【變式訓(xùn)練】(2021·北京學(xué)業(yè)考試)用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．用天平稱出小車和沙桶及內(nèi)部所裝沙子的質(zhì)量；B．按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材；C．把輕繩系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛沙桶；D．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車的質(zhì)量；E．保持沙桶及其中沙子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)；F．分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值；G．作a-M關(guān)系圖像，并由圖像確定a-M關(guān)系。(1)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是，該步驟應(yīng)排在步驟之后。(2)在上述步驟中，有錯(cuò)誤的，應(yīng)把改為。(3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖?，?yīng)把改為?！究键c(diǎn)二】數(shù)據(jù)處理和誤差分析1．分析加速度a與力F的定量關(guān)系由表1中記錄的數(shù)據(jù)，以加速度a為縱坐標(biāo)，力F為橫坐標(biāo)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作出a-F圖像，如圖甲所示，若圖像是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，就能說(shuō)明a與F成正比。甲乙2．分析加速度a與質(zhì)量m的定量關(guān)系由表2中記錄的數(shù)據(jù)，以a為縱坐標(biāo)，以eq\f(1,m)為橫坐標(biāo)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作出a-eq\f(1,m)圖像，如圖乙所示。若a-eq\f(1,m)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明a與eq\f(1,m)成正比，即a與m成反比。3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)保持物體質(zhì)量不變時(shí)，物體的加速度a與所受拉力F成正比。(2)保持拉力F不變時(shí)，物體的加速度a與質(zhì)量m成反比。【例2】(2021·保山市智源中學(xué)期末)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，如圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖(交變電流的頻率為50Hz)．(1)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．(2)保持沙和沙桶的總質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車的加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的eq\f(1,m)數(shù)據(jù)，如表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345678小車的加速度a/(m·s－2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小車的質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67eq\f(1,m)/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)谌鐖D丙所示的方格坐標(biāo)紙中畫出a－eq\f(1,m)圖線，并依據(jù)圖線求出小車的加速度a與質(zhì)量倒數(shù)eq\f(1,m)之間的關(guān)系式：______________．(3)保持小車的質(zhì)量不變，改變沙和沙桶的總質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F變化的圖線，如圖丁所示，該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是______________________________________________________________________________________.【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是科學(xué)思維、科學(xué)探究?！疽?guī)律方法】實(shí)驗(yàn)中作出的a－F圖象有時(shí)不過(guò)原點(diǎn)，造成這種現(xiàn)象的主要原因是：實(shí)驗(yàn)中沒有考慮所掛重物的托盤的質(zhì)量，誤將重物的重力等于拉力F，或是平衡摩擦力時(shí)墊得太高了，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)圖象甲的情況；若實(shí)驗(yàn)中沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不充分，則會(huì)出現(xiàn)圖象乙的情況．【變式訓(xùn)練】．某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有細(xì)沙的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車的拉力F等于細(xì)沙和小桶的總重量，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得。甲(1)如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz，根據(jù)紙帶可求出電火花計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s，小車的加速度大小為m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)乙(2)在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖像(如圖丙所示)，請(qǐng)繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖像。丙【考點(diǎn)三】實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新【例3】(2021·宛城月考)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系．用鐵架臺(tái)將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將兩個(gè)質(zhì)量相等的小車A、B放置在木板右端，用細(xì)線繞過(guò)滑輪組后與兩小車相連．兩條紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后分別與小車連接在一起．將兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在同一個(gè)電源上，確保可將它們同時(shí)打開或關(guān)閉．實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)將兩小車按住，乙同學(xué)先在動(dòng)滑輪下方掛上一個(gè)鉤碼，再接通電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作．打點(diǎn)穩(wěn)定后，甲將兩輛小車同時(shí)釋放．在小車撞到定滑輪前，乙斷開電源，兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)停止工作，取下兩條紙帶，通過(guò)分析處理紙帶記錄的信息，可以求出兩小車的加速度，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)圖2為小車A后面的紙帶，紙帶上的0，1，2，3，4，5，6為每隔4個(gè)打印點(diǎn)選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2中標(biāo)注，單位為cm.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，則小車A的加速度a1＝________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，同樣測(cè)出小車B的加速度a2，若a1∶a2近似等于________，就可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比．(2)丙同學(xué)提出，不需測(cè)出兩小車加速度的數(shù)值，只量出兩條紙帶上從第一個(gè)打印點(diǎn)到最后一個(gè)打印點(diǎn)間的距離x1、x2，也能完成實(shí)驗(yàn)探究，若x1∶x2近似等于________，也可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比，理由是____________________．【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是物理觀念及科學(xué)思維。【規(guī)律總結(jié)】本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、考查了實(shí)驗(yàn)誤差分析．對(duì)于實(shí)驗(yàn)題要明確實(shí)驗(yàn)原理，這是解題的前提與關(guān)鍵．【變式訓(xùn)練】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。用鐵架臺(tái)將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將兩個(gè)質(zhì)量相等的小車A、B放置在木板右端，用細(xì)線繞過(guò)滑輪組后與兩小車相連。兩條紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后分別與小車連接在一起。將兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在同一個(gè)電源上，確保可將它們同時(shí)打開或關(guān)閉。實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)將兩小車按住，乙同學(xué)先在動(dòng)滑輪下方掛上一個(gè)鉤碼，再接通電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作。打點(diǎn)穩(wěn)定后，甲將兩輛小車同時(shí)釋放。在小車撞到定滑輪前，乙斷開電源，兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)停止工作，取下兩條紙帶，通過(guò)分析處理紙帶記錄的信息，可以求出兩小車的加速度，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：甲乙(1)圖乙為小車A后面的紙帶，紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為每隔4個(gè)打印點(diǎn)選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙中標(biāo)注，單位為cm。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，則小車A的加速度a1＝m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，同樣測(cè)出小車B的加速度a2，若a1∶a2近似等于，就可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比。(2)丙同學(xué)提出，不需測(cè)出兩小車加速度的數(shù)值，只量出兩條紙帶上從第一個(gè)打印點(diǎn)到最后一個(gè)打印點(diǎn)間的距離x1、x2，也能完成實(shí)驗(yàn)探究，若x1∶x2近似等于，也可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比，理由是。三．課堂練習(xí)1．關(guān)于探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中符合實(shí)際的是()A．通過(guò)同時(shí)改變小車的質(zhì)量和小車受到的拉力，歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系B．通過(guò)保持小車的質(zhì)量不變，只改變小車的拉力，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系C．通過(guò)保持小車的拉力不變，只改變小車的質(zhì)量，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系D．先保持小車的質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車的拉力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系2．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，探究加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，沒有注意始終滿足M遠(yuǎn)大于m的條件(m為鉤碼和盤的質(zhì)量)，結(jié)果得到的圖像應(yīng)是圖中的()ABCD3．通過(guò)小車在拉力作用下的加速運(yùn)動(dòng)，來(lái)探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系．下列說(shuō)法中符合實(shí)際的是()A．通過(guò)同時(shí)改變小車的質(zhì)量m及受到的拉力F，能歸納出加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系B．通過(guò)保持小車的質(zhì)量不變，只改變小車受到的拉力，就可以歸納出加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系C．通過(guò)保持小車受力不變，只改變小車的質(zhì)量，就可以得出加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系D．先不改變小車的質(zhì)量，研究加速度與力的關(guān)系；再不改變小車受到的拉力，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系；最后歸納出加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系4．(多選)如圖所示是根據(jù)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的a－F圖象，下列說(shuō)法中正確的有()A．3條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量相同B．3條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量不同C．直線1所對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量最大D．直線3所對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量最大5.如圖所示，在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個(gè)相同的小車所受拉力分別為F1、F2，車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開夾子后經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間兩車的位移分別為x1、x2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有()A．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，x1＝2x2B．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，x2＝2x1C．當(dāng)F1＝F2、m1＝2m2時(shí)，x1＝2x2D．當(dāng)F1＝F2、m1＝2m2時(shí)，x2＝2x16.在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系活動(dòng)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過(guò)滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)控制裝置使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，然后同時(shí)停止．(1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使_____________________________________________________；在實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量________(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”)小車的質(zhì)量．(2)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較兩小車的位移來(lái)比較小車加速度的大小，能這樣比較，是因?yàn)開_______________________________________________________________________________________________.7．用如圖所示的裝置，在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：(1)某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖所示，請(qǐng)你指出該裝置中錯(cuò)誤或不妥之處為______________________________________________________.(2)改正實(shí)驗(yàn)裝置后，該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)．如圖是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，圖中相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算出小車的加速度a為________m/s2.專題4.2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系【講】一．講核心素養(yǎng)1.學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律。2.會(huì)測(cè)量加速度、力和質(zhì)量，能做出物體運(yùn)動(dòng)的a-F、a-eq\f(1,m)圖像。3.會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系。二．講考點(diǎn)與題型【考點(diǎn)一】實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作1．實(shí)驗(yàn)思路——控制變量法(1)探究加速度與力的關(guān)系保持小車質(zhì)量不變，通過(guò)改變砝碼的個(gè)數(shù)改變小車所受的拉力，測(cè)得不同拉力下小車運(yùn)動(dòng)的加速度，分析加速度與拉力的定量關(guān)系。(2)探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系保持小車所受的拉力不變，通過(guò)在小車上增加重物改變小車的質(zhì)量，測(cè)得不同質(zhì)量對(duì)應(yīng)的加速度，分析加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系。2．物理量的測(cè)量(1)質(zhì)量的測(cè)量：用天平測(cè)量。在小車中增減砝碼的數(shù)量可改變小車的質(zhì)量。(2)加速度的測(cè)量①方法1：讓小車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用刻度尺測(cè)量位移x，用秒表測(cè)量發(fā)生這段位移所用的時(shí)間t，然后由a＝eq\f(2x,t2)計(jì)算出加速度a。②方法2：由紙帶根據(jù)公式Δx＝aT2，結(jié)合逐差法計(jì)算出小車的加速度。③方法3：不直接測(cè)量加速度，求加速度之比，例如：讓兩個(gè)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，測(cè)出各自的位移x1、x2，則eq\f(a1,a2)＝eq\f(x1,x2)，把加速度的測(cè)量轉(zhuǎn)換成位移的測(cè)量。(3)力的測(cè)量在阻力得到補(bǔ)償?shù)那闆r下，小車受到的拉力等于小車所受的合力，在槽碼的質(zhì)量比小車的質(zhì)量小得多時(shí)，可認(rèn)為小車所受的拉力近似等于槽碼所受的重力?！纠?】在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中的砝碼的總質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼的總質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶上的由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得出．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．(2)一組同學(xué)在保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定的情況下，探究加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系．以下做法正確的是()A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)線繞過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源D．用天平測(cè)出m和M，之后可直接用公式a＝eq\f(mg,M)求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度(3)在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，兩位同學(xué)得到的a－F關(guān)系分別如圖中甲、乙所示(a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力)．出現(xiàn)以下情況的原因分別是：甲圖：_____________________________________________________________.乙圖：_____________________________________________________________.【答案】(1)m?M(2)B(3)木板的傾角過(guò)大沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】(1)對(duì)于盤及盤中砝碼，有mg－T＝ma；對(duì)于小車，有T＝Ma，聯(lián)立可得a＝eq\f(mg,m＋M)，T＝eq\f(M,M＋m)mg，只有當(dāng)m?M時(shí)，才可認(rèn)為T≈mg.(2)平衡摩擦力時(shí)，先去掉盤、盤中砝碼和細(xì)線，只讓小車在重力沿斜面方向的分力作用下向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車能勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力沿斜面方向的分力和摩擦力平衡，故A不正確；調(diào)好后，當(dāng)再次改變小車質(zhì)量時(shí)，無(wú)需再平衡摩擦力，B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作，再釋放小車，C不正確；小車的加速度是通過(guò)處理紙帶確定的，D不正確．(3)由甲圖可看出，F(xiàn)＝0時(shí)，a≠0，說(shuō)明木板的傾角過(guò)大，重力沿斜面方向的分力大于摩擦力．由乙圖可看出，只有當(dāng)F達(dá)到一定值時(shí)，才會(huì)有加速度，說(shuō)明平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力．【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是科學(xué)思維、科學(xué)探究?！疽?guī)律方法】本實(shí)驗(yàn)用到的物理方法及注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方法控制變量法實(shí)驗(yàn)條件①平衡摩擦力；②m?M數(shù)據(jù)處理方法圖象法——化曲為直打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法一先一后一按住．先接通電源、后放開小車，小車到達(dá)滑輪之前按住小車【變式訓(xùn)練】(2021·北京學(xué)業(yè)考試)用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．用天平稱出小車和沙桶及內(nèi)部所裝沙子的質(zhì)量；B．按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材；C．把輕繩系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛沙桶；D．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車的質(zhì)量；E．保持沙桶及其中沙子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)；F．分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值；G．作a-M關(guān)系圖像，并由圖像確定a-M關(guān)系。(1)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是，該步驟應(yīng)排在步驟之后。(2)在上述步驟中，有錯(cuò)誤的，應(yīng)把改為。(3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖?，?yīng)把改為?！敬鸢浮?1)平衡摩擦力B(2)步驟D6V電壓的蓄電池6V以下交流學(xué)生電源(3)步驟Ga-Ma-eq\f(1,M)【解析】(1)本題主要考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟的理解和分析，實(shí)驗(yàn)中把沙桶及其中沙子的重力看作與小車所受拉力大小相等，沒有考慮摩擦力，故必須平衡摩擦力。(2)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6V電壓的蓄電池上將無(wú)法工作，必須接在6V以下學(xué)生交流電源上。(3)作a-M關(guān)系圖像，得到的是雙曲線，很難作出正確的判斷，必須“化曲為直”，改作a-eq\f(1,M)關(guān)系圖像?！究键c(diǎn)二】數(shù)據(jù)處理和誤差分析1．分析加速度a與力F的定量關(guān)系由表1中記錄的數(shù)據(jù)，以加速度a為縱坐標(biāo)，力F為橫坐標(biāo)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作出a-F圖像，如圖甲所示，若圖像是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，就能說(shuō)明a與F成正比。甲乙2．分析加速度a與質(zhì)量m的定量關(guān)系由表2中記錄的數(shù)據(jù)，以a為縱坐標(biāo)，以eq\f(1,m)為橫坐標(biāo)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作出a-eq\f(1,m)圖像，如圖乙所示。若a-eq\f(1,m)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明a與eq\f(1,m)成正比，即a與m成反比。3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)保持物體質(zhì)量不變時(shí)，物體的加速度a與所受拉力F成正比。(2)保持拉力F不變時(shí)，物體的加速度a與質(zhì)量m成反比。【例2】(2021·保山市智源中學(xué)期末)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，如圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖(交變電流的頻率為50Hz)．(1)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．(2)保持沙和沙桶的總質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車的加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的eq\f(1,m)數(shù)據(jù)，如表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345678小車的加速度a/(m·s－2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小車的質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67eq\f(1,m)/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)谌鐖D丙所示的方格坐標(biāo)紙中畫出a－eq\f(1,m)圖線，并依據(jù)圖線求出小車的加速度a與質(zhì)量倒數(shù)eq\f(1,m)之間的關(guān)系式：______________．(3)保持小車的質(zhì)量不變，改變沙和沙桶的總質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F變化的圖線，如圖丁所示，該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是______________________________________________________________________________________.【答案】(1)3.2(2)見解析圖所示a＝eq\f(1,2m)(3)實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分【解析】(1)在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，從紙帶上可得到四段位移的大小，可以選用公式法計(jì)算加速度．由題圖乙可知x1＝6.19cm，x2＝6.70cm，x3＝7.21cm，x4＝7.72cm，電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T＝eq\f(1,f)＝0.02s，a＝eq\f(（x4＋x3）－（x2＋x1）,（4T）2)＝eq\f(（7.72＋7.21）－（6.70＋6.19）,（4×0.02）2)×10－2m/s2≈3.2m/s2.(2)在a－eq\f(1,m)坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線得a－eq\f(1,m)圖線，如圖所示，可得a＝eq\f(1,2m).(3)由a－F圖線知F增大至某值時(shí)物體開始有加速度，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分．【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是科學(xué)思維、科學(xué)探究。【規(guī)律方法】實(shí)驗(yàn)中作出的a－F圖象有時(shí)不過(guò)原點(diǎn)，造成這種現(xiàn)象的主要原因是：實(shí)驗(yàn)中沒有考慮所掛重物的托盤的質(zhì)量，誤將重物的重力等于拉力F，或是平衡摩擦力時(shí)墊得太高了，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)圖象甲的情況；若實(shí)驗(yàn)中沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不充分，則會(huì)出現(xiàn)圖象乙的情況．【變式訓(xùn)練】．某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有細(xì)沙的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車的拉力F等于細(xì)沙和小桶的總重量，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得。甲(1)如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz，根據(jù)紙帶可求出電火花計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s，小車的加速度大小為m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)乙(2)在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖像(如圖丙所示)，請(qǐng)繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖像。丙【答案】(1)1.63.2(2)見解析圖【解析】(1)AC這段位移的平均速度等于AC這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，故vB＝eq\f(xAB＋xBC,4T)＝eq\f(6.19＋6.70×10－2,4×0.02)m/s≈1.6m/s，由逐差法求解小車的加速度a＝eq\f(xCD＋xDE－xAB＋xBC,42T2)＝eq\f(7.21＋7.72－6.19－6.70×10－2,4×2×0.022)m/s2≈3.2m/s2。(2)將坐標(biāo)系中各點(diǎn)連成一條直線，連接時(shí)應(yīng)使直線過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)大致對(duì)稱地分布在直線的兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)視為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，不予考慮，連線如圖所示?！究键c(diǎn)三】實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新【例3】(2021·宛城月考)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系．用鐵架臺(tái)將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將兩個(gè)質(zhì)量相等的小車A、B放置在木板右端，用細(xì)線繞過(guò)滑輪組后與兩小車相連．兩條紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后分別與小車連接在一起．將兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在同一個(gè)電源上，確?？蓪⑺鼈兺瑫r(shí)打開或關(guān)閉．實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)將兩小車按住，乙同學(xué)先在動(dòng)滑輪下方掛上一個(gè)鉤碼，再接通電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作．打點(diǎn)穩(wěn)定后，甲將兩輛小車同時(shí)釋放．在小車撞到定滑輪前，乙斷開電源，兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)停止工作，取下兩條紙帶，通過(guò)分析處理紙帶記錄的信息，可以求出兩小車的加速度，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)圖2為小車A后面的紙帶，紙帶上的0，1，2，3，4，5，6為每隔4個(gè)打印點(diǎn)選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2中標(biāo)注，單位為cm.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，則小車A的加速度a1＝________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，同樣測(cè)出小車B的加速度a2，若a1∶a2近似等于________，就可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比．(2)丙同學(xué)提出，不需測(cè)出兩小車加速度的數(shù)值，只量出兩條紙帶上從第一個(gè)打印點(diǎn)到最后一個(gè)打印點(diǎn)間的距離x1、x2，也能完成實(shí)驗(yàn)探究，若x1∶x2近似等于________，也可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比，理由是____________________．【答案】(1)0.481∶2(2)1∶2由x＝eq\f(1,2)at2可知，當(dāng)時(shí)間t相等時(shí)，位移與加速度成正比【解析】(1)每隔4個(gè)打印點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t＝0.02×5s＝0.1s，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：Δx＝at2可知，加速度為：a＝eq\f(x4－x1＋x5－x2＋x6－x3,9t2)＝eq\f(（2.79－1.40＋3.32－1.91＋3.81－2.32）×10－2,9×0.12)m/s2≈0.48m/s2；由圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置可知，小車A受到的拉力為小車B受到拉力的eq\f(1,2)，兩車的質(zhì)量m相等，兩車的加速度之比：eq\f(a1,a2)＝eq\f(\f(FA,m),\f(FB,m))＝eq\f(FA,FB)＝eq\f(\f(1,2)FB,FB)＝eq\f(1,2)；(2)兩小車都做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，它們的位移之比：eq\f(x1,x2)＝eq\f(\f(1,2)a1t2,\f(1,2)a2t2)＝eq\f(a1,a2)＝eq\f(1,2)，如果eq\f(x1,x2)＝eq\f(1,2)也可以說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與其質(zhì)量成正比．【素養(yǎng)提升】本題考查的核心素養(yǎng)是物理觀念及科學(xué)思維?！疽?guī)律總結(jié)】本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、考查了實(shí)驗(yàn)誤差分析．對(duì)于實(shí)驗(yàn)題要明確實(shí)驗(yàn)原理，這是解題的前提與關(guān)鍵．【變式訓(xùn)練】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。用鐵架臺(tái)將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將兩個(gè)質(zhì)量相等的小車A、B放置在木板右端，用細(xì)線繞過(guò)滑輪組后與兩小車相連。兩條紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后分別與小車連接在一起。將兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在同一個(gè)電源上，確?？蓪⑺鼈兺瑫r(shí)打開或關(guān)閉。實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)將兩小車按住，乙同學(xué)先在動(dòng)滑輪下方掛上一個(gè)鉤碼，再接通電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作。打點(diǎn)穩(wěn)定后，甲將兩輛小車同時(shí)釋放。在小車撞到定滑輪前，乙斷開電源，兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)停止工作，取下兩條紙帶，通過(guò)分析處理紙帶記錄的信息，可以求出兩小車的加速度，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：甲乙(1)圖乙為小車A后面的紙帶，紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為每隔4個(gè)打印點(diǎn)選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙中標(biāo)注，單位為cm。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，則小車A的加速度a1＝m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，同樣測(cè)出小車B的加速度a2，若a1∶a2近似等于，就可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比。(2)丙同學(xué)提出，不需測(cè)出兩小車加速度的數(shù)值，只量出兩條紙帶上從第一個(gè)打印點(diǎn)到最后一個(gè)打印點(diǎn)間的距離x1、x2，也能完成實(shí)驗(yàn)探究，若x1∶x2近似等于，也可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比，理由是?！敬鸢浮?1)0.481∶2(2)1∶2由x＝eq\f(1,2)at2可知，當(dāng)時(shí)間t相等時(shí)，位移與加速度成正比【解析】(1)每隔4個(gè)打印點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t＝0.02×5s＝0.1s，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：Δx＝at2可知，加速度為a＝eq\f(x4－x1＋x5－x2＋x6－x3,9t2)＝eq\f(2.79－1.40＋3.32－1.91＋3.81－2.32×10－2,9×0.12)m/s2≈0.48m/s2；由圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置可知，小車A受到的拉力為小車B受到拉力的eq\f(1,2)，兩車的質(zhì)量m相等，兩車的加速度之比：eq\f(a1,a2)＝eq\f(\f(FA,m),\f(FB,m))＝eq\f(FA,FB)＝eq\f(\f(1,2)FB,FB)＝eq\f(1,2)。(2)兩小車都做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，它們的位移之比eq\f(x1,x2)＝eq\f(\f(1,2)a1t2,\f(1,2)a2t2)＝eq\f(a1,a2)＝eq\f(1,2)，如果eq\f(x1,x2)＝eq\f(1,2)也可以說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與其質(zhì)量成正比。三．課堂練習(xí)1．關(guān)于探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中符合實(shí)際的是()A．通過(guò)同時(shí)改變小車的質(zhì)量和小車受到的拉力，歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系B．通過(guò)保持小車的質(zhì)量不變，只改變小車的拉力，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系C．通過(guò)保持小車的拉力不變，只改變小車的質(zhì)量，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系D．先保持小車的質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車的拉力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系【答案】D【解析】由于實(shí)驗(yàn)中有三個(gè)變量，在探究過(guò)程中采用控制變量法．先通過(guò)保持小車的質(zhì)量不變，只改變小車的拉力，可以歸納出加速度、力二者之間的關(guān)系，再通過(guò)保持小車的拉力不變，只改變小車的質(zhì)量，可以得出加速度、質(zhì)量二者之間的關(guān)系，所以D項(xiàng)正確．2．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，探究加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，沒有注意始終滿足M遠(yuǎn)大于m的條件(m為鉤碼和盤的質(zhì)量)，結(jié)果得到的圖像應(yīng)是圖中的()ABCD【答案】D【解析】在研究加速度跟小車質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，保持m不變，改變小車質(zhì)量M，在小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量m時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力F＝mg，此時(shí)加速度a與小車質(zhì)量M成反比，與eq\f(1,M)成正比，以eq\f(1,M)為橫軸，a為縱軸，則a-eq\f(1,M)圖像應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的直線，當(dāng)減少小車中的砝碼，質(zhì)量M不滿足遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量m時(shí)，小車受到的拉力明顯小于重物重力，其加速度縮小，a-eq\f(1,M)圖像向下彎曲，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確．3．通過(guò)小車在拉力作用下的加速運(yùn)動(dòng)，來(lái)探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系．下列說(shuō)法中符合實(shí)際的是()A．通過(guò)同時(shí)改變小車的質(zhì)量m及受到的拉力F，能歸納出加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系B．通過(guò)保持小車的質(zhì)量不變，只改變小車受到的拉力，就可以歸納出加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系C．通過(guò)保持小車受力不變，只改變小車的質(zhì)量，就可以得出加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系D．先不改變小車的質(zhì)量，研究加速度與力的關(guān)系；再不改變小車受到的拉力，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系；最后歸納出加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系【答案】D.【解析】：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，先使質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再使受到的拉力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系；最后總結(jié)出加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系．所以，只有選項(xiàng)D正確．4．(多選)如圖所示是根據(jù)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的a－F圖象，下列說(shuō)法中正確的有()A．3條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量相同B．3條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量不同C．直線1所對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量最大D