Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼質(zhì)量為M，砂桶及砂的質(zhì)量為m。

（1）若已平衡摩擦力，在小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩的張力大小FT＝________，當(dāng)M與m的大小滿足________時(shí)，才可認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力。

（2）某同學(xué)在保持砂和砂桶質(zhì)量m一定的條件下，探究小車加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，其具體操作步驟如下，則做法合理的有（____）

A．平衡摩擦力時(shí)，砂桶應(yīng)用細(xì)線通過(guò)定滑輪系在小車上且小車后面的紙帶也必須連好

B．每次改變小車質(zhì)量M時(shí)，都需要重新平衡摩擦力

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)小車

D．用天平測(cè)出m及M，直接用公式a＝求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度

Answer 1

【答案】（1）M＞＞m（2）C

【解析】

（1）由牛頓第二定律知：對(duì)小車有FT=Ma；對(duì)砂和砂桶有mg-FT=ma；所以；可見(jiàn)當(dāng)M＞＞m時(shí)，FT≈mg.

（2）平衡摩擦力時(shí)，不系砂桶，只讓小車拖著后面的紙帶在傾斜木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；平衡摩擦力時(shí)mgsinθ=μmgcosθ，即sinθ=μcosθ，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，則每次改變小車質(zhì)量M時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)小車，選項(xiàng)C正確；小車運(yùn)動(dòng)的加速度是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量，如果用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M，直接用公式a=mg/M求出，這是在直接運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算的，而我們實(shí)驗(yàn)是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系．故D錯(cuò)誤．故選C.