Question

3．某實驗小組利用圖1示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系．

（1）下列做法正確的是AD（填字母代號）．
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行
B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的托盤通過定滑輪拴在小車上
C．實驗時，先放開小車再接通打點計時器的電源
D．通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
（2）為使托盤及托盤內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力，應滿足的條件是托盤及托盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量．（填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于”）
（3）實驗測得的小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出a-F圖線．

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50
a/（ms-2）	0.10	0.21	0.29	0.40

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理和注意事項確定正確的操作步驟．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，通過整體隔離法求出繩子拉力的表達式，從而確定托盤及托盤內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力的條件．
（3）描點作圖．

解答 解：（1）A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行，故A正確．
B、平衡摩擦力時，不需要將裝有砝碼的托盤通過定滑輪拴在小車上，故B錯誤．
C、實驗時先接通電源，再釋放小車，故C錯誤．
D、通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，即不需要重新調(diào)整木板的傾斜程度，故D正確．
故選：AD．
（2）設托盤和托盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，對整體分析，加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔離對小車分析，根據(jù)牛頓第二定律得，$F=Ma=\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，為使托盤及托盤內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力，應滿足的條件是托盤及托盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于車和小車上砝碼的總質(zhì)量．
（3）根據(jù)描點法作出a-F圖線，如圖所示．
故答案為：（1）AD，（2）遠小于，（3）如圖所示．

點評 解決本題的而關鍵掌握實驗的原理以及注意事項，知道托盤及托盤內(nèi)砝碼的總重力等于小車合力的處理方法：1、平衡摩擦力，2、托盤及托盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于車和小車上砝碼的總質(zhì)量．