Question

某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用如圖所示裝置探究“物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”．
（1）在研究物體加速度與力的關(guān)系時(shí)，保持不變的物理量是

A

（只需填A(yù)或B）
A．小車質(zhì)量　　　　　B．塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量
（2）實(shí)驗(yàn)中，首先要平衡摩擦力，具體做法是

B

（只需填A(yù)或B）
A．在塑料桶中添加砝碼，使小車帶著紙帶勻速運(yùn)動(dòng)．
B．取下塑料桶，墊起滑板的一端，使小車帶著紙帶勻速運(yùn)動(dòng)．
（3）實(shí)驗(yàn)中要使小車的質(zhì)量

遠(yuǎn)大于

（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量，才能認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力．

Answer 1

分析：（1）該實(shí)驗(yàn)采用了“控制變量法”，即在研究加速度、質(zhì)量、力這三個(gè)物理量中任意兩個(gè)之間的關(guān)系時(shí)，要保持另一個(gè)不變．
（2）為了使繩子的拉力等于小車的合外力，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前要進(jìn)行平衡摩擦力，具體做法是：適當(dāng)墊高長(zhǎng)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(jù)牛頓第二定律求出繩子上拉力的表達(dá)式，即可明確滿足什么條件時(shí)細(xì)線對(duì)小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力．

解答：解：（1）該實(shí)驗(yàn)采用了“控制變量法”，即在研究加速度、質(zhì)量、力這三個(gè)物理量中任意兩個(gè)之間的關(guān)系時(shí)，要保持另一個(gè)不變，因此在研究物體加速度與力的關(guān)系時(shí)，保持不變的物理量是小車的質(zhì)量，故A正確，B錯(cuò)誤．
故選A．
（2）為了使繩子的拉力等于小車的合外力，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前要進(jìn)行平衡摩擦力，具體做法是：適當(dāng)墊高長(zhǎng)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(cuò)誤，B正確．
故選B．
（3）設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：
F=Ma    ①
對(duì)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(dāng)M＞＞m時(shí)，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力．
故答案為：遠(yuǎn)大于．

點(diǎn)評(píng)：明確實(shí)驗(yàn)原理，正確理解實(shí)驗(yàn)中具體操作的含義，加強(qiáng)基本物理規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．