Question

某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”：

(1)实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力．关于平衡摩擦力的操作方法，下列说法正确的是_______．

A．要保持砂桶和小车始终相连

B．逐渐垫高木板右侧，直到小车恰好开始滑动

C．逐渐垫高木板右侧，直到轻推小车能让小车恰好匀速滑动

D．每次改变小车内砝码的数量，都要重新平衡摩擦力

(2)如果该同学平衡好了摩擦力，保持小车的质量M不变，多次改变砂桶与砂的总重力F(砂的质量最终达到M)，分别测小车加速度a，根据得到的数据，在a一F图象中描点得到的图像应如图乙中________，简述你的判断依据：____________________________．

 (3)该同学又设计了如图丙所示的装置来进行实验．在自制的双层架子上固定带有刻度标记的木板，架子放在水平桌面上，两辆相同小车质量均为M(足够大)，两个相同托盘质量均为m₀，每个砝码的质量均为m．实验主要操作步骤如下：

①平衡车子与木板间的摩擦力；

②让两辆小车紧靠右边的挡板，记下小车前端刻度尺读数s₀，在乙托盘中放入1个砝码，在甲托盘中放入2个砝码；

③同时释放两小车，当小车运动一段时间后(未到滑轮处)，用手机对整个装置进行拍照，读出照片中甲、乙小车前端刻度尺读数，分别为s₁、s₂.

根据本实验方案的原理，在本次实验中验证表达式___________(用题中所给物理量表示)成立，多次实验后即可验证“物体质量一定时，加速度与所受合外力成正比”．

Answer

C C 平衡好了摩擦力，则a与F成正比，图象过原点；砂的质量太大，不再满足远小于小车的质量

【解析】（1）平衡摩擦力的方法就是，不挂钩码，让小车与纸带相连，垫高木板右侧直到小车在斜面上做匀速直线运动，故AB错误，C正确；每次改变小车内砝码的数量，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。所以选C。

（2）如果已经平衡摩擦力，则刚开始a-F的图象是一条过原点的直线，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，不能满足砂和砂桶的质量远远小于小车的质量，此时图象发生弯曲，故C正确，ABD错误。所以选C。

（3）已知两小车运动的时间相同，根据，可得： 、，若满足： ，联立可得： ，则表明小车的质量一定时，其小车的加速度与合力成正比。