Question

3．某实验小组利用图1示的装置探究加速度与力、质量的关系．

（1）下列做法正确的是AD（填字母代号）．
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的托盘通过定滑轮拴在小车上
C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
（2）为使托盘及托盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是托盘及托盘内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量．（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）
（3）实验测得的小车的加速度a和拉力F的数据如下表，请根据表中数据在图2中画出a-F图线．

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）根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤．
（2）根据牛顿第二定律，通过整体隔离法求出绳子拉力的表达式，从而确定托盘及托盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力的条件．
（3）描点作图．

解答 解：（1）A、调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故A正确．
B、平衡摩擦力时，不需要将装有砝码的托盘通过定滑轮拴在小车上，故B错误．
C、实验时先接通电源，再释放小车，故C错误．
D、通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新平衡摩擦力，即不需要重新调整木板的倾斜程度，故D正确．
故选：AD．
（2）设托盘和托盘内砝码的质量为m，小车的质量为M，对整体分析，加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔离对小车分析，根据牛顿第二定律得，$F=Ma=\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，为使托盘及托盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是托盘及托盘内砝码的总质量远小于车和小车上砝码的总质量．
（3）根据描点法作出a-F图线，如图所示．
故答案为：（1）AD，（2）远小于，（3）如图所示．

点评 解决本题的而关键掌握实验的原理以及注意事项，知道托盘及托盘内砝码的总重力等于小车合力的处理方法：1、平衡摩擦力，2、托盘及托盘内砝码的总质量远小于车和小车上砝码的总质量．