Question

【题目】力学中很多实验都有相通之处，如图所示的实验装置就可完成验证牛顿第二定律等多个实验。

(1)用如图所示装置完成的下列实验中不需要平衡摩擦力的是________。

A．探究动能定理

B．测定匀变速直线运动的加速度

C．验证牛顿第二定律

D．测定动摩擦因数

(2)某同学用此装置来探究加速度与力、质量的关系，小车及车内砝码总质量为M，小吊盘及盘内砝码总质量为m，利用纸带求出的加速度为a，则当M与m的关系满足________时，可认为轻绳对小车的拉力大小等于小吊盘及盘内砝码的总重力。

(3)该同学在保持小车及车内砝码总质量M一定的条件下，探究加速度a与所受外力F的关系，由于没有平衡摩擦力，得到的a F图线应为________。

Answer 1

【答案】 (1)BD (2)Mm (3)C

【解析】(1)在验证牛顿第二定律、探究动能定理实验中，都是让轻绳的拉力充当小车所受的合外力，所以都需要平衡摩擦力，实验中不需要平衡摩擦力的是测定匀变速直线运动的加速度、测定动摩擦因数，故选BD。

(2)由牛顿第二定律可知，对小车及车内砝码：T＝Ma，对整体：mg＝(m＋M)a，联立可得，所以只有当Mm时，T≈mg

(3)没有平衡摩擦力，说明当外力大于最大静摩擦力时，小车才有加速度，故AB错误；D图发生弯曲说明加速度与外力不成正比，即没有满足Mm，故D错误，C正确。