Question

在探究加速度與力、質量的關系實驗中，采用如圖1所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出．

①當M與m的大小關系滿足

m《M

時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤中砝碼的重力．
②在驗證牛頓第二定律的實驗中，下列做法錯誤的是

CD

A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力時，應將裝砂的小桶用細繩繞過滑輪．
C．實驗時先放開小車，再接通打點計時器電源．
D．小車運動的加速度可用天平測出M及m后直接用公式a=mg/M求出．
③在保持小車及車中的砝碼質量M一定時，探究加速度與所受合力的關系時，由于平衡摩擦力時操作不當，兩位同學得到的a-F關系分別如圖2所示． 其原因分別是

沒有平衡摩擦力或

、

平衡摩擦力不足

．

Answer 1

分析：當盤及盤中砝碼的總質量遠小于小車及砝碼總質量時，可以認為小車受到的拉力等于盤及砝碼的重力．
平衡摩擦力時，不能掛盤；實驗過程中，應保證繩和紙帶與木板平行；小車的加速度應由紙帶求出．

解答：解：（1）驗證牛頓第二定律的實驗中，要保證m《M，才能保證繩子的拉力約等于m的重力
（2）A、平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，是小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動．故A正確．
B、每次改變小車的質量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正確．
C、實驗時，應先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數據的采集和處理．故C錯誤．
D、小車運動的加速度是利用打點計時器測量，如果用天平測出m以及小車質量M，直接用公式a=

mg

M

求出，這是在直接運用牛頓第二定律計算的，而我們實驗是在探究加速度與物體所受合外力和質量間的關系．故D錯誤．
本題選錯誤的，故選CD．
（3）圖2中圖象與橫軸的截距大于0，說明在拉力大于0時，加速度等于0，說明物體所受拉力之外的其他力的合力大于0，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案為：（1）m《M；　   （2）CD；　  （3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

點評：教科書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．