用一定的办法平衡小车所受的摩擦力，小车所受的合外力就不只是细绳的拉力，而应是细绳的拉力和系统所受的摩擦力的合力。画此，在研究加速度a和外力F的关系时，若不计摩擦力，误差较大，若计摩擦力，其大小的测量又很困难；在研究加速度a和质量m的关系时，由于随着小车上的砝码增加，小车与木板间的摩擦力会增大，小车所受的合外力就会变化（此时长板是水平放置的），不满足合外力恒定的实验条件，因此实验前必须平衡摩擦力。 答案：（1）（2）见思路点拨 （3）平衡摩擦力时木板倾角太大；没有满足小车质量M远大于沙和沙桶的质量m。 总结升华：根据新课标的“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”的三维思想，实验考查应重在过程，同时要多思考几个为什么，它是今后高考命题的方向。本题的设计就是想让学生学会分析实验过程和现象，注意培养学生的知识迁移能力。
举一反三
【变式】根据图甲装置在进行验证牛顿第二定律的实验中，研究加速度与质量的关系时，由于没有考虑沙桶的质量，结果得到的图像如乙图中（ ）
答案：D
解析：设小车质量为M，沙和沙桶的质量为m，两者共同的加速度为
当合外力mg不变时，若以为横坐标，得到的是一条通过原点的倾斜直线；若以
为横坐标，只有当时，图像才接近于上述倾斜直线，且随着M的减小，
图像与直线的偏离越大，得到如图D所示的图像。
2、现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。
（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）： ① 小车自斜面上方一固定点
从静止开始下滑至斜面底端
，记下所用的时间
② 用米尺测量 ③用米尺测量
与之间的距离s，则小车的加速度__________。
相对于的高h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力Ｆ＝
_________。
④ 改变 ，重复上述测量。
⑤ 以h为横坐标，为纵坐标，根据实验数据作用作图。如能得到一条过原点的直线，
则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。 （2）在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是： ① 调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时。
② 进行（1）中的各项测量。 ③ 计算与作图时用（
）代替h。
点相对于斜面底端
的高度
对此方案有以下几种评论意见： Ａ. 方案正确可行
Ｂ. 方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。 Ｃ. 方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关。 其中合理的意见是_____________________。 思路点拨：本题主要考查了学生的实验能力和误差判断能力，考查了物理规律的基本运用，解题时要充分利用题设条件来进行有关的计算和判断。 解析：
（1）②由得
③小车在斜面上受重力和支持力作用，其合力
④改变小车所受外力来研究加速度与力的关系，
改变受力又是通过改变斜面倾角或斜面高度h来实现的。
（2）此方案不可行，如果在①测量中，使小车在针面上匀速下滑，则满足
，即
，此后，无论如何改变小车质量，小车都不可能加速
下滑，即无法验证加速度与合外力的关系。
答案：（1）② ③ ④斜面倾角（或填h的数值） （2） C
总结升华：该题属中档题，考查质量一定时，加速度与合外力的关系。要做好该题，必须掌握实验原理及误差分析。
举一反三
【变式】若测得某一物体M一定时，a与F的关系的有关数据资料如下表所示。
（1）根据表中数据，画出a一F图象。
（2）从图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为 。 答案：
（1）a一F图象 如图所示。
（2）由图象可知a一F成正比关系．
解析：若a与F成正比，则图象是一条过原点的直线．同时因实验中不可避免地会出现误差，研究误差产生的原因，从而减小误差，增大实验的准确性，则在误差范围内图线是一条过原点的直线即可。连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑