题目内容
【题目】为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与/J、车固连的滑轮),钩码总质量用m表示.
(1)为便于测量合外力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合外力成正比的结论,下列说法正确的是 .
A.三组实验中只有甲需要平衡摩擦力 |
B.三组实验都需要平衡摩擦力 |
C.三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件 |
D.三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件 |
(2)若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同,通过计算得到小车加速度均为为当地重力加速度,则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为 ,乙、丙两人实验用的钩码总质量之比为 .
【答案】(1)BC;
(2)1:2,1:2
【解析】试题分析:(1)为便于测量合外力的大小,甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力,而乙图是力传感器的示数,丙图则是测力计的2倍,因此它们都必须平衡摩擦力,故A错误,B正确;由于甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力,因此三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件,故C正确,D错误。
(2)乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同,且通过计算得到小车加速度均为a,根据牛顿第二定律,则有:,;
因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为;
由牛顿第二定律,对砝码研究,则有,
而,因,解得,;
即乙、丙两人实验用的钩码总质量之比为。
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