Question

1．某组同学用下面图1所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验．

（1）在探究加速度与力的关系过程中应保持小车的质量不变，用砝码和盘的重力作为小车所受外力，利用纸带算出小车的加速度，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，进而研究加速度和力的关系．这种研究方法是采用控制变量法．
（2）实验过程中，难以直接得到小车受到的牵引力，所以将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力，那么，可以“将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力”的条件是砝码和盘的质量远小于小车的质量．
（3）利用上装置做“验证牛顿第二定律”的实验时：
甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图2所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图象为图中的直线Ⅱ，直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大．明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是BC
A、实验前甲同学没有平衡摩擦力
B、甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
C、实验前乙同学没有平衡摩擦力
D、乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了．

Answer 1

分析 （1）在探究加速度与力和质量的关系时，采用控制变量法．
（2）根据牛顿第二定律，运用整体和隔离法得出拉力和砝码和盘总重力的关系，从而得出将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力的条件．
（3）通过F等于0，加速度不为零，F不为零，加速度仍然为零，分析图线不过原点的原因．

解答 解：（1）在探究加速度与力的关系过程中应保持小车的质量不变，这样的方法称为控制变量法．
（2）根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔离对小车分析，小车的牵引力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，知当砝码和盘的质量远小于小车的质量，可以将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力．
（3）A、对于甲，当F=0时，加速度不为零，知平衡摩擦力时，斜面的倾角过大．故A错误，B正确．
C、对于乙，F不等于零，加速度a仍然为零，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板的倾角过小．故C正确，D错误．
故选：BC．
故答案为：（1）小车的质量，控制变量法；
（2）砝码和盘的质量远小于小车的质量；
（3）BC．

点评 在“验证牛顿第二定律”的实验用控制变量法，本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于盘和砝码质量的双重条件下，才能用盘和砝码的总重力代替小车所受的合力．