Question

为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮)，钩码总质量用m表示。（装置：砝码、定滑轮、小车、纸带、接电源、打点计时器）

（1）为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是______

A．三组实验都需要平衡摩擦力

B．三组实验中只有甲需要平衡摩擦力

C．三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件

D．三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件

（2）若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，a=g，g为当地重力加速度，则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为__________，乙、丙两人实验用的钩码总质量之比为__________。

Answer

AC 1:2 1:3

【解析】试题分析：（1）根据实验原理，即可判定是否需要平衡摩擦力，及确定所挂钩码的总质量m与小车的总质量M的关系；

（2）根据牛顿第二定律，结合动滑轮的拉力是测力计的示数2倍，从而即可求解．

（1）为了使得小车受到的拉力大小等于小车的合力，所以三者都需要平衡摩擦力，但是由于乙和丙中绳子的拉力大小可以由传感器和弹簧测力计读出来，所以不需要使得绳子的拉力等于钩码的总重力，即不需要所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件，只有甲才需要，故AC正确；

（2）乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，且通过计算得到小车加速度均为a，根据牛顿第二定律，则有，因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为1：2；由牛顿第二定律，对砝码研究，则有，而，因，解得， ，即乙、丙两人实验用的钩码总质量之比为1：3；