Question

用如图甲所示的装置进行探究加速度与力、质量之间的关系实验，图乙是其俯视图。两个相同的小车放在平板上，车左端各系一条细绳，绳跨过定滑轮各挂一个相同的小盘。实验中可以通过增减车中的砝码改变小车的质量，通过增减盘中的砝码改变拉力。两个小车右端通过细线用夹子固定，打开夹子，小车在小盘和砝码的牵引下运动，合上夹子，两小车同时停止。

(1)小盘和砝码的总质量______（选填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量；

(2)探究“加速度与合力之间的关系”时，应在砝码盘中放质量______（选填“相同”或“不相同”）的砝码；

(3)探究“加速度与质量之间的关系”时，事实上小车和平板间存在摩擦力，下列说法中正确的是_________。

A.若用气垫导轨代替平板有利于减小误差

B.因为两小车质量相同时与桌面的摩擦力相同，所以摩擦力不影响实验结果

C.砝码盘中加的砝码越多加速度越大，摩擦力近似可以忽略，有利于减小误差

Answer

需要 不相同 A

【解析】

(1)[1]根据牛顿第二定律，对小盘和砝码分析有

对小车分析有

联立解得

则拉力

由上式可知，当时才可以认为拉力等于小盘和砝码的重力。

(2)[2]本实验是控制变量法的实验，探究“加速度与合力之间的关系”时，要使拉力改变，则应在小盘中放质量不相同的砝码。

(3)[3]A．若用气垫导轨代替平板，摩擦认为等于0，此时合外力即为轻绳的拉力，可以认为合外力不变，则有利于减小误差，故A正确；

B．若存在摩擦力，则合外力为拉力与摩擦力的合力，当小车的质量发生变化，摩擦力也会变，则合外力会变化，此时就不能保证小车受到的合外力不变，则误差较大，故B错误；

C．砝码盘中加的砝码越多后，砝码和砝码盘的重力不可以近似等于绳子拉力；当小车的质量发生变化，摩擦力也会变；砝码盘中加的砝码越多后，不能保证小车受到的合外力不变，不利于减小误差，故C错误。