Question

20．某組同學用圖1所示的實驗裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗．

（1）在探究加速度與力的關系過程中應保持小車質(zhì)量不變，用砝碼和盤的重力作為小車所受外力，利用紙帶算出小車的加速度，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，進而研究加速度和力的關系．這種研究方法是采用控制變量法．
（2）實驗過程中，難以直接得到小車受到的牽引力，所以將砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力，那么，可以“將砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力”的條件是砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量
（3）利用上裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗時：
甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖2所示中的直線Ⅰ，乙同學畫出的圖象為圖2中的直線Ⅱ，直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是BC
A．實驗前甲同學沒有平衡摩擦力
B．甲同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了
C．實驗前乙同學沒有平衡摩擦力
D．乙同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了．

Answer 1

分析 （1）在探究加速度與力和質(zhì)量的關系時，采用控制變量法．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，運用整體和隔離法得出拉力和砝碼和盤總重力的關系，從而得出將砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力的條件．
（3）通過F等于0，加速度不為零，F(xiàn)不為零，加速度仍然為零，分析圖線不過原點的原因．

解答 解：（1）探究加速度與力的關系過程中應保持小車質(zhì)量不變，探究加速度與質(zhì)量關系時，應保持合力不變，這種方法叫控制變量法．
（2）對整體分析，加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔離對小車分析，T=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，當砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量，砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力．
（3）A、對于甲，當F=0時，加速度不為零，知平衡摩擦力時，斜面的傾角過大．故A錯誤，B正確．
C、對于乙，F(xiàn)不等于零，加速度a仍然為零，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力時木板的傾角過�。�故C正確，D錯誤．
故選：BC．
故答案為：（1）小車質(zhì)量，控制變量法，（2）砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量，（3）BC

點評 在“驗證牛頓第二定律”的實驗用控制變量法，本實驗只有在滿足平衡摩擦力和小車質(zhì)量遠大于盤和砝碼質(zhì)量的雙重條件下，才能用盤和砝碼的總重力代替小車所受的合力．