Question

13．某同学利用如图1所示的实验装置，探究小车的加速度和它所受拉力F的关系．

（1）除备有4个50g钩码外，另有下列实验器材备选：
A．质量为300g的小车
B．质量为2kg的小车
C．输出电压4～6V的直流电源
D．输出电压4～6V的交流电源
为保证实验成功，选用的实验小车应为B，电源应为D．（填字母代号）
（2）某同学正确选择实验器材后，通过实验得到如图2所示的a-F图象，造成图线未过坐标原点的原因是平衡摩擦力时，木板倾角过大．

Answer 1

分析 当钩码总质量远远小于小车和砝码的总质量，即m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力；
实验时要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力时木板倾角太大，过平衡摩擦力，则小车受到的合力大于细线对小车的拉力，a-F图象不过原点，在a轴上有截距．

解答 解：（1）当m＜＜M时，即钩码的总质量m远远小于小车和砝码的总质量M时，绳子的拉力近似等于钩码的总重力，
由题意可知，选用的实验小车应为质量为2kg的小车，即选：B，电源应为输出电压4～6V的交流电源，即选：D．
（2）由图2可知，a-F图象不过原点，在a轴上有截距，即F=0时有加速度，这是由于在平衡摩擦力时，木板被垫的太高，木板倾角过大，平衡摩擦力太过造成的；
故答案为：（1）B，D；（2）平衡摩擦力时，木板倾角过大．

点评 在“探究加速度与力、质量的关系”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钩码质量的双重条件下，才能用钩码重力代替小车所受的合力，同时加强基础物理知识在实验中的应用，加强解决实验问题的能力．