Question

20．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
（1）要求所挂小盘和重物的质量m远小于小车和所加砝码的质量M，此时才能认为小盘和重物所受的重力大小等于绳对小车的拉力大小．
（2）某同学在平衡摩擦力时把木板的一端垫得过高，所得的a-F图象为图1中的C．

（3）不改变小车和砝码的质量，只改变所挂重物的质量，当所挂小盘和重物的质量之和分别为m₁、m₂时，小车运动的速度-时间图线如图2所示，则m₁与m₂的大小关系为A．
A．m₁＞m₂         B．m₁＜m₂ C．m₁=m₂         D．无法确定．

Answer 1

分析 （1）对整体分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离分析，结合牛顿第二定律求出拉力的表达式，从而得出小盘和重物重力等于绳对小车拉力的条件．
（2）当木板的一端垫得过高，则F等于零时，加速度a不等于零．
（3）根据速度时间图线的斜率得出加速度的大小，从而比较m₁与m₂的大小关系．

解答 解：（1）对整体分析，加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔离对小车分析，则绳的拉力T=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，当所挂小盘和重物的质量m远小于小车和所加砝码的质量M，此时才能认为小盘和重物所受的重力大小等于绳对小车的拉力大小．
（2）某同学在平衡摩擦力时把木板的一端垫得过高，则F等于零时，加速度a不等于零，故选：C．
（3）速度时间图线的斜率表示加速度，小车和砝码的质量不变，加速度大所受的合力大，可知m₁＞m₂．故选：A．
故答案为：（1）远小于；（2）C；（3）A

点评 掌握实验原理是正确解决实验题目的前提条件，实验时要平衡摩擦力．当钩码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码的重力．