Question

6．在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．
（1）为了平衡摩擦力，应适当抬高木板右端．
（2）在此实验中，要求钩码的质量远小于小车的质量（填“远大于”或“远小于”）
（3）某学生做：“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时，把长木板的端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到a-F关系可用乙图中C图线表示？图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力

Answer 1

分析 （1、2）因为在实验中会受到摩擦阻力，为了使细线的拉力等于滑块的合力，实验前需平衡摩擦力；根据牛顿第二定律得出拉力与钩码重力的关系，确定细线拉力等于钩码重力的条件．
（3）在探究加速度与力、质量的关系时，应平衡摩擦力，平衡摩擦力时如果木板垫得过高，平衡摩擦力过度，小车受到的合力大于拉力，a-F图象在a轴上有截距；如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小车受到的合力小于拉力，a-F图象在F轴上有截距．

解答 解：（1）为了使细线的拉力等于滑块的合力，实验前需平衡摩擦力，应适当抬高木板右端．
（2）设小车的质量为M，钩码的质量为m，
对整体运用牛顿第二定律得，a=$\frac{mg}{M+m}$，则绳子的拉力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，为了使细线的拉力等于钩码的重力，则小车的质量要远大于钩码的质量．
（3）平衡摩擦力时如果木板垫得过高，平衡摩擦力过度，小车受到的合力大于拉力，a-F图象在a轴上有截距，故C正确．
故选：C
故答案为：（1）平衡摩擦力；（2）远小于；（3）C

点评 在该实验中，要保证钩码的重力等于滑块的合力，要从两个角度考虑，1、细线的拉力等于滑块的合力，即需平衡摩擦力，2、钩码的重力等于细线的拉力，即需钩码的质量远小于滑块的质量．