Question

13．某实验小组同学用如图所示装置探究“物体加速度与力、质量的关系”．
（1）在研究物体加速度与力的关系时，保持不变的物理量是A （只需填A或B）
A．小车质量
B．塑料桶和桶中砝码的质量
（2）实验中，首先要平衡摩擦力，具体做法是B（只需填A或B）
A．在塑料桶中添加砝码，使小车带着纸带匀速运动．
B．取下塑料桶，垫起滑板的一端，使小车带着纸带匀速运动．
（3）实验中，要使小车的质量A（只需填A或B）塑料桶和桶中砝码的质量，才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力．
A．远大于
B．远小于．

Answer 1

分析 （1）该实验采用了“控制变量法”，即在研究加速度、质量、力这三个物理量中任意两个之间的关系时，要保持另一个不变．
（2）为了使绳子的拉力等于小车的合外力，在进行实验之前要进行平衡摩擦力，具体做法是：适当垫高长木板不带定滑轮的一端，轻推未挂沙桶的小车，恰使拖有纸带的小车匀速下滑．
（3）根据牛顿第二定律求出绳子上拉力的表达式，即可明确满足什么条件时细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力．

解答 解：（1）该实验采用了“控制变量法”，即在研究加速度、质量、力这三个物理量中任意两个之间的关系时，要保持另一个不变，因此在研究物体加速度与力的关系时，保持不变的物理量是小车的质量，故A正确，B错误．
故选：A．
（2）为了使绳子的拉力等于小车的合外力，在进行实验之前要进行平衡摩擦力，具体做法是：适当垫高长木板不带定滑轮的一端，轻推未挂沙桶的小车，恰使拖有纸带的小车匀速下滑．
故A错误，B正确．
故选：B．
（3）设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：
F=Ma    ①
对砂桶和砂有：mg-F=ma   ②
由①②解得：F=$\frac{mgM}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力．
故选：A
故答案为：（1）A；（2）B；（3）A

点评 明确实验原理，正确理解实验中具体操作的含义，加强基本物理规律在实验中的应用，知道平衡摩擦力的方法，注意不能挂重物．