Question

在探究加速度与力、质量的关系的实验中，为了使小车所受的合力近似等于砂桶的重力，则砂桶的质量m与小车的质量M需满足的关系为：

m＜＜M

；为了研究加速度与力、质量三个变量间的关系，应采用的实验方法是

控制变量法

．

Answer 1

分析：由于该实验涉及的物理量较多，因此该实验采用的是控制变量法研究加速度、质量、合力三者之间的关系；
由牛顿第二定律可得，当小车的质量远大于砂桶的质量时，砂桶的重力就近似等于小车的合力．

解答：解：（1）设小车的质量为M，砂桶的质量为m，设绳子上拉力为F，
对小车根据牛顿第二定律有：
F=Ma    ①
对砂桶有：mg-F=ma   ②
F=

mgM

M+m

=

mg

1+ m M

，由此可知当m＜＜M时，砂桶的重力等于绳子的拉力，即小车所受的合力近似等于砂桶的重力．
所以砂桶的质量m与小车的质量M需满足的关系为：m＜＜M．
（2）该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．
故答案为：（1）m＜＜M          （2）控制变量法

点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题．