Question

某實驗小組同學用如圖所示裝置探究“物體加速度與力、質量的關系”．
（1）在研究物體加速度與力的關系時，保持不變的物理量是

A

（只需填A或B）
A．小車質量　　　　　B．塑料桶和桶中砝碼的質量
（2）實驗中，首先要平衡摩擦力，具體做法是

B

（只需填A或B）
A．在塑料桶中添加砝碼，使小車帶著紙帶勻速運動．
B．取下塑料桶，墊起滑板的一端，使小車帶著紙帶勻速運動．
（3）實驗中要使小車的質量

遠大于

（填“遠大于”或“遠小于”）塑料桶和桶中砝碼的質量，才能認為細線對小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力．

Answer 1

分析：（1）該實驗采用了“控制變量法”，即在研究加速度、質量、力這三個物理量中任意兩個之間的關系時，要保持另一個不變．
（2）為了使繩子的拉力等于小車的合外力，在進行實驗之前要進行平衡摩擦力，具體做法是：適當墊高長木板不帶定滑輪的一端，輕推未掛沙桶的小車，恰使拖有紙帶的小車勻速下滑．
（3）根據牛頓第二定律求出繩子上拉力的表達式，即可明確滿足什么條件時細線對小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力．

解答：解：（1）該實驗采用了“控制變量法”，即在研究加速度、質量、力這三個物理量中任意兩個之間的關系時，要保持另一個不變，因此在研究物體加速度與力的關系時，保持不變的物理量是小車的質量，故A正確，B錯誤．
故選A．
（2）為了使繩子的拉力等于小車的合外力，在進行實驗之前要進行平衡摩擦力，具體做法是：適當墊高長木板不帶定滑輪的一端，輕推未掛沙桶的小車，恰使拖有紙帶的小車勻速下滑．
故A錯誤，B正確．
故選B．
（3）設繩子上拉力為F，對小車根據牛頓第二定律有：
F=Ma    ①
對砂桶和砂有：mg-F=ma   ②
由①②解得：F=

mgM

m+M

=

mg

1+ m M

由此可知當M＞＞m時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力．
故答案為：遠大于．

點評：明確實驗原理，正確理解實驗中具體操作的含義，加強基本物理規律在實驗中的應用．