Question

在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：

(1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的___________________;

(2)在实验操作中，下列说法正确的是____________  （填序号）

A．实验中，若要将砝码（包括砝码盘）的重力大小作为小车所受拉力F的大小应让小车质量远大于砝码（包括砝码盘）的重力

B．实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源

C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度

D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，  研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系

(3)右图为研究“在外力一定的条件下，小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车的质量为_．         

Answer

平衡摩擦力 AD

【解析】（1）实验时，我们认为绳子的拉力是小车受到的合外力，为达到这个目的，我们要先要将带有滑轮的木板另一端垫起，目的是平衡摩擦力。

（2）把M、m看成一个整体，根据牛顿第二定律得：mg=（M+m）a，对M分析可得绳子的拉力为：F=Ma，联立解得： ，知当砝码总质量远小于滑块质量时，滑块所受的拉力等于砝码的总重力，所以应满足的条件是砝码的总质量远小于滑块的质量，故A正确；使用打点计时器时，都应该先开电源，后释放纸带，故B错误；由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故μ=tanθ，与重物的质量无关，所以不用再次平衡摩擦力，故C错误；本实验采用控制变量法，先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变， 研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系，故D正确。所以AD正确，BC错误。

（3）对小车，根据牛顿第二定律得：F=（m+M）a，变形得： ，在图象中，图线的斜率表示，则，在图象中图象的截距为： ，可得： 。