Question

13．在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”實驗中，為了讓小車受到細(xì)線的拉力等于吊盤和砝碼的總重力：
（1）細(xì)線應(yīng)該與長木板平面保持平行．
（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜以平衡掉摩擦阻力，則下列驗證摩擦阻力已被平衡的操作，正確的是D．
A、輕推一下小車，能夠自由下滑即可
B、輕推一下小車，能夠勻速下滑即可
C、輕推一下拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D、輕推一下拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（3）小車質(zhì)量M與吊盤、砝碼的總質(zhì)量m的關(guān)系應(yīng)滿足M》m．

Answer 1

分析 （1）探究加速度與力的關(guān)系實驗時，在細(xì)線與長木板平面保持平行的情況下，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砂桶重力；
（2）在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)平衡摩擦力，平衡摩擦力時如果木板墊得過高，平衡摩擦力過度，小車受到的合力大于拉力，a-F圖象在a軸上有截距；如果沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小車受到的合力小于拉力，a-F圖象在F軸上有截距．
（3）為使繩子的拉力等于重物的重力，小車和所加砝碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小盤和鉤碼的質(zhì)量．

解答 解：（1）探究加速度與力的關(guān)系實驗時，在細(xì)線與長木板平面保持平行的情況下，可以近似認(rèn)為小車受到細(xì)線的拉力等于吊盤和砝碼的總重力；
（2）實驗中，平衡掉摩擦阻力的方法是輕推一下拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可．故D正確，ABC錯誤．
故選：D
（3）設(shè)小車的質(zhì)量為M，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量為m，設(shè)繩子上拉力為F，
以整體為研究對象有mg=（m+M）a，解得a=$\frac{mg}{M+m}$，
以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma=$\frac{M}{M+m}$mg=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，
顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于小吊盤和盤中物塊的重力．所以為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量，即滿足M》m．
故答案為：（1）平行；（2）D；（3）M》m

點評 掌握實驗原理是正確解決實驗題目的前提條件，實驗時要平衡摩擦力，平衡摩擦力不足或過平衡摩擦力都是錯誤的．當(dāng)鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于鉤碼的重力．