Question

4．某同学在用如图1所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时：
（1）为了平衡摩擦力，用一个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，逐步调整，直到通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动．在进行这个实验操作步骤时是否需要挂上砝码盘？否；（填“是”或“否”）
（2）用细线通过定滑轮挂上砝码盘和砝码让小车匀加速下滑，不断改变砝码的质量，测出对应的加速度a，则图2图象中能正确反映小车加速度a与所挂砝码盘和砝码总质量m的关系的是C．

Answer 1

分析 （1）对小车进行受力分析，根据平衡关系分析；
（2）随着m的逐渐增大，当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足m＜＜M的条件，图象就会发生弯曲．

解答 解：（1）为了平衡摩擦力，用小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动，此时不能挂上砝码盘，否则绳子的拉力就不等于小车受到的合外力；
（2）设小车与砝码的质量为M，小桶与砂子的质量为m，根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F_拉=ma
对M：F_拉=Ma
解得：F_拉=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，当m＜＜M时，绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力．所以刚开始a-m图象是一条过原点的直线，
当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足m＜＜M的条件，图象弯曲，且加速度增大的速度变慢，
故选：C
故答案为：（1）否；（2）C

点评 对于实验题，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，知道为什么要平衡摩擦力等，难度不大，属于基础题．