Question

（2013?荆州二模）（I）某研究性学习小组采用如图所示的装置，探究物体的加速度与质量的关系．

（1）图1是探究加速度与力、质量关系的实验示意图．根据某次实验记录的数据，作出a-F图线如图2所示，图线弯曲的原因是

砂和小桶的总质量没有远小于小车的质量，

；
（2）几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直 线的原因后，重新设计了一个实验如图3所示．多次 改变沙桶的质量，由打点计时器和弹簧秤可以得到 多组不同的加速度a、力F的值．则下列说法中正确 的是

AD

A．由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小，可以 得出的结论，图线是倾斜的直线
B．在实验时应确保砂桶的质量m远小于滑块的质量M
C．除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外，动滑轮的质量是实验最大的误差来源
D．实验中测出加速度a的值可能大于重力加速度g．

Answer 1

分析：1、探究加速度与力的关系实验中，平衡摩擦力后，在砂桶质量远小于小车质量的情况下，可以近似认为小车所受到的合力等于砂桶重力，否则小车受到的合力将明显小于砂桶重力．
2、由打点计时器和弹簧秤可以得到多组不同的加速度a、力F的值，可以不计动滑轮的质量，不需要保砂桶的质量m远小于滑块的质量M．

解答：解：（1）设小车的质量为M，砂桶的总质量为m，
由牛顿第二定律得：
对m：mg-F_拉=ma，
对M：F_拉=Ma，
解得：F_拉=

mMg

m+M

=

mg

1+ m M

，
当m＜＜M时，即砂桶总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砂桶的总重力，
小车的加速度a与拉力成正比，如果砂和小桶的总质量没有远小于小车的质量，小车受到的拉力明显小于砂桶重力，
加速度与砂桶重力（小车受到的合力）不成正比，a-F图象发生弯曲，不再是直线．
（2）A、由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小，可以得出的结论是图线是倾斜的直线，故A正确
B、由弹簧秤可以得到多组不同的力F的值，所以不需要保砂桶的质量m远小于滑块的质量M．故B错误
C、由弹簧秤可以得到多组不同的力F的值，可以不计动滑轮的质量，故C错误
D、因为采用的是动滑轮，所以实验中测出加速度a的值可能大于重力加速度g，故D正确
故选：AD．
故答案为：（1）砂和小桶的总质量没有远小于小车的质量，
（2）AD

点评：本题考查了探究加速度与力、质量关系实验的注意事项，难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题．