[题目]哈三中学生为探究加速度与合外力的关系.甲.乙.丙三个实验小组分别采用图1.图2.图3所示的实验装置,小车总质量用M表示(图1中M为小车和与小车固定连接的小滑轮的质量和.图2中M为小车与传感器的质量和).钩码总质量用m表示.重力加速度g已知.试回答下列问题:(1)甲.乙.丙三组实验中.必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是 (填 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】哈三中学生为探究加速度与合外力的关系，甲、乙、丙三个实验小组分别采用图1、图2、图3所示的实验装置,小车总质量用M表示（图1中M为小车和与小车固定连接的小滑轮的质量和，图2中M为小车与传感器的质量和），钩码总质量用m表示。重力加速度g已知，试回答下列问题:

（1）甲、乙、丙三组实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是__________(填 “甲”、“乙”、“丙”)。

（2）甲、乙、丙三组实验中必须满足“M＞＞m”的实验小组是 ____(填“甲”、“乙”、“丙”)。

（3）实验时各组同学的操作均正确，甲、乙、丙三组同学作出的a—F图线如图4所示(甲组同学所用F为弹簧测力计示数，乙组同学所用F为传感器读数)，则甲组实验对应的图线是_____，乙组实验对应的图线是_____，丙组实验对应的图线是_____（填“A”、“B”、“C”）。

（4）实验时丙组同学操作正确，该组同学在保持小车质量不变的情况下，通过调整改变小车所受合力，多次实验，由实验数据作出的a-F图线如图5所示，则小车质量为_____kg。

【答案】甲乙丙丙 A B C 2;

【解析】

（1）本实验探究当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力的关系，三个实验小组都需要平衡摩擦力；
（2）只有用重物的重力代替绳子的拉力，才需要满足；
（3）若用重物的重力代替绳子的拉力，要满足，随着m的增大，不满足时，图象出现弯曲，还有两组根据绳子拉力相等时，加速度的大小来判断；
（4）小车受到的合力等于重物的重力，根据图示图象求出小车的质量；

（1）本实验探究当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力的关系，绳的拉力即为物体的合力，所以三个实验小组都需要平衡摩擦力，即甲乙丙都需要平衡摩擦力；

（2）甲图小车受到的合外力则是测力计的2倍，乙图中小车受到的合外力是力传感器的示数，丙图通过钩码的总质量对应的重力代替绳子的拉力合外力，因此三组实验中只有丙需要满足小车的总质量M远大于所挂钩码的总质量m的条件；

（3）根据装置可知，甲图中小车受到的拉力大于弹簧测力计的示数，乙图中受到的拉力等于力传感器的示数，当F相等时，甲组的加速度大，所以甲组对应A，乙组对应B，丙组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足M≥m，随着m的增大，不满足M＞＞m时，图象出现弯曲，所以丙组对应的是C；

（4）丙组平衡摩擦力后，小车加速下滑时由牛顿第二定律得：，则，
由图5所示的a-F图线可知图象斜率：，则小车的质量：。

练习册系列答案

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A. 小球运动到 B 点前的瞬间对轨道的压力为 9mg

B. 小球运动到 B 点后的瞬间对轨道的压力为 5mg

C. 小球运动到 C 点对轨道的压力为mg

D. 小球运动到 C 点的过程中，克服摩擦力做功mgR

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