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    12．在《探究加速度与力、质量的关系》实验中．请完成下列各实验步骤：
    （1）某组同学用如图（1）所示装置，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系．这种研究方法叫控制变量法．
    A．首先要平衡摩擦力，目的是使小车受到合力就是细绳对小车的拉力．
    B．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力．
    C．实验中，在满足塑料桶和砝码的总质量远小于小车质量关系的前提下，塑料桶和砝码总重力才近似等于小车受到的合外力．
    D．实验中应先打开打点计时器的电源，然后再释放小车．
    E．改变砝码的个数，多次测量．

    （2）某组同学通过实验得出数据，并画出a-F图象如图（2）所示，那么该组同学实验中出现的问题是平衡摩擦力过度．
    （3）另一组同学想通过该装置研究塑料桶和砝码及小车组成的系统能量转化关系．已知塑料桶和砝码的总质量为m，小车的质量为M．实验中，他通过对纸带的分析和测量得出：当塑料桶及砝码由静止开始下降高度为h时，小车的瞬时速度为v，则该组同学要得到的能量转化关系式为mgh=$\frac{1}{2}$（M+m）v2．（用题目给出的物理量表达，忽略小车重力势能的变化）

    分析 （1）探究加速度与力、质量的关系实验采用了控制变量法；实验要平衡摩擦力；当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小；
    （2）根据F等于零时，加速度已经不为零，分析图线不过原点的原因．
    （3）系统的重力势能转化为动能，根据题意求出表达式．

    解答 解：（1）小车质量不变的情况下，研究小车的加速度与小车受到力的关系．这种研究方法叫控制变量法；
    A、首先要平衡摩擦力，目的是使小车受到合力就是细绳对小车的拉力．
    C、实验中，在满足塑料桶和砝码的总质量远小于小车质量关系的前提下，塑料桶和砝码总重力才近似等于小车受到的合外力；
    （2）a-F图线中，F=0时，但是加速度不为零，可知平衡摩擦力过度，小车重力的分力大于滑动摩擦力．
    （3）系统的重力势能转化为动能，能量转化的关系式为：mgh=$\frac{1}{2}$（M+m）v2．
    故答案为：（1）控制变量；A、平衡摩擦力；C、远小于；（2）平衡摩擦力过度；（3）mgh=$\frac{1}{2}$（M+m）v2．

    点评 该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力．
    不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力．

    练习册系列答案
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