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包括小车与传感器质量，丙图中M包括小车和与小车相连的滑轮质量），钩码总质量用m表示．

（1）三组实验中需要平衡小车与长木板间摩擦力的是_________；（用甲、乙、丙表示）

（2）三组实验中需满足M>>m的是_________；

（3）若采用图甲所示方法研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”，M为小车总质量（其中小车自身质量用M₀表示，车上所加砝码质量用m₀表示）所画出的实验图象如图所示．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力为F=____，小车的质量为M₀=_______．

Answer

（1）甲乙丙 （2）甲 （3）

【解析】

试题（1）三组实验都是用绳子的拉力表示小车受到的合外力，所以都需要平静摩擦力；

（2）甲图通过钩码的总质量对应的重力代替绳子的拉力合外力，乙图中小车受到的合外力是力传感器的示数，丙图小车受到的合外力则是测力计的2倍，因此三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量远小于小车的总质量的条件；

（3）根据牛顿第二定律得：

变形得，所以图线的斜率表示，则，解得；纵轴截距，解得小车质量．