Question

在探究物体的加速度与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图1所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示。

（1）为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，要完成的一个重要步骤是_____________；

（2）为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小，必须满足的条件是钩码的总质量_______小车的总质量（填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”）

（3）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是_______。

A.平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源

D.用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=求出

（4）一组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这组同学得到的a-F关系图象如图2所示，其原因是_____________。

（5）如图3所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T=0.1s.小车获得的加速度大小是______。

Answer

平衡摩擦力 远小于 B 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 0.50m/s2

【解析】

（1）[1]当小车的摩擦力和小车重力的下滑力等大反向时，重力、支持力和摩擦力的合力为零，小车受到的合力等于细绳对小车的拉力。所以必须平衡摩擦力；

（2）[2]根据牛顿第二定律，对钩码：

对小车：

联立得：

为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小，即：

必须满足的条件是钩码的总质量远小于小车的总质量；

（3）[3] A.平衡摩擦力时，应使小车的摩擦力和小车重力的下滑力等大反向，小车不能挂盘及盘中的砝码，故A错误；

B. 第一次平衡好摩擦力后，增减小车的质量时，摩擦力和重力的下滑分力均同比例变化，所以没必要重新平衡摩擦力。故B正确；

C.实验时，先接通打点计时器的电源，等打点稳定后再放开小车，故C错误；

D.只有满足钩码的总质量远小于小车的总质量时，才可以近似认为小车受到的拉力等于盘及盘中的砝码的重力，故D错误。

故选：B；

（4）[4]从a−F图象可以看出，当拉力为某一值时，加速度仍为零，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；

（5）[5]根据逐差公式的推论来求加速度：