题目内容
【题目】在探究“加速度与力的关系”实验中，某同学设计了一种新的方法：他按如图甲所示安装好实验装置，在不悬挂小吊盘时，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，使小车能牵引纸带沿长木板向左做匀速运动。然后将一定数量的砝码(其总质量为m)放入小吊盘中(小吊盘质量不计)，接通电源，释放小车，打出一条理想纸带，并在纸带上标出小吊盘中砝码所受的重力F。以后每次实验将小吊盘中部分砝码移到小车中，保持砝码和小车的总质量一定，重复实验多次，并计算出每条纸带对应的加速度。回答下列问题：
（1）该同学以每次实验中小吊盘中砝码所受的重力F为横坐标，小车对应的加速度大小a为纵坐标， 在坐标纸上作a－F关系图线。图乙图线中，你认为最合理的是________。
（2）按上述方案做实验，是否要求小吊盘中砝码的总质量远小于小车的质量________。(填“是”或“否”)
（3）若该同学所作出a－F关系图线，直线部分斜率为k，则小车质量M=________。
【答案】 D 否 
【解析】试题分析：根据牛顿第二定律求出加速度的表达式，分析a与F的关系，从而选择图象，并根据图象斜率的含义求出小车质量M；把砝码和小车整体看成研究对象，根据牛顿第二定律分析是否要求小吊盘中砝码的总质量远小于小车的质量．
（1）根据牛顿第二定律可知： 
，解得
，则加速度与F成正比，图象是通过原点的倾斜的直线，故D正确．
（2）把砝码和小车整体看成研究对象，根据牛顿第二定律可知
，若把小吊盘中部分砝码移到小车中，保持砝码和小车的总质量一定，则有： 
，我们发现不需要用砝码的重力代替绳子的拉力，用整体法求出的加速度就是小车的加速度，所以不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．
（3）根据
，可知
，解得
．
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