题目内容
6．某实验小组用DIS来研究物体加速度与力的关系，实验装置如图甲所示．其中小车和位移传感器的总质量为M，所挂钩码总质量为m，轨道平面及小车和定滑轮之间的绳子均水平，不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力，重力加速度为g．用所挂钩码的重力mg作为绳子对小车的拉力F，小车加速度为a，通过实验得到的a-F图线如图乙所示．
（1）（单选题）保持小车的总质量M不变，通过改变所挂钩码的质量m，多次重复测量来研究小车加速度a与F的关系．这种研究方法叫C．（填下列选项前的字母）
A．微元法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．科学抽象法
（2）若m不断增大，图乙中曲线部分不断延伸，那么加速度a趋向值为g．
（3）由图乙求出M=1.6kg；水平轨道对小车摩擦力f=0.8N．
分析 （1）探究加速度与力、质量的关系实验采用了控制变量法．
（2）由牛顿第二定律求出加速度，然后分析答题．
（3）应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象分析答题．
解答 解：（1）探究加速度与力、质量关系实验需要采用控制变量法，故选C；
（2）由牛顿第二定律得：a=$\frac{mg}{M+m}$=$\frac{g}{1+\frac{M}{m}}$，当m趋向于无穷大时，$\frac{M}{m}$趋向于0，加速度a趋向于g，
由此可知，若m不断增大，图乙中曲线部分不断延伸，那么加速度a趋向值为g；
（3）由牛顿第二定律得：a=$\frac{F-f}{M}$=$\frac{1}{M}$F-$\frac{f}{M}$，
a-F图象的斜率：k=$\frac{1}{M}$=$\frac{0-（-0.5）}{0.8-0}$=$\frac{5}{8}$，则：M=1.6kg，
当a=0时，F=f=0.8N；
故答案为：（1）C；（2）g；（3）1.6；0.8．
点评 探究加速度与力、质量关系实验要采用控制变量法，应用牛顿第二定律是解题的关键，应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式可以求出质量与摩擦力．
练习册系列答案
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如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F1=10N，这5个力的合力大小是（ ）| A． | 50N | B． | 30N | C． | 20N | D． | 10N |
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如图所示，矩形线圈面积为0.1m2，匝数为100，绕OO′轴在磁感应强度为$\frac{\sqrt{2}}{5π}$T的匀强磁场中以角速度5πrad/s匀速转动．从图示位置开始计时，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两电表均为理想电表，电阻R=50Ω，其他电阻不计，下列判断正确的是（ ）| A． | 保持P不动，若转速变成2倍时，变压器的输入功率也变为2倍 | |
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