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    18．某实验小组利用图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验．
    （1）关于下列实验操作，正确的是AD．（填选项前的字母）；
    A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
    B．每次小车都要从同一位置开始运动
    C．实验中应先释放小车，然后再开打点计时器的电源
    D．通过增减小车上的砝码改变小车的质量后，不需要重新平衡摩擦力
    （2）平衡摩擦力后，为使小车所受合力可认为等于砝码受到的总重力，应满足的条件是托盘及托盘内砝码的总质量远小于车和小车上砝码的总质量．
    （3）小组成员中甲、乙两同学先后在同一实验装置中做研究加速度与合力的关系实验，其中一个同学在轨道水平情况下做得实验，而另一个同学在轨道倾斜的情况下做得实验，经数据处理后分别得到了a-F图象中①，②两条图线，如图乙所示，则图线①（填“①”或“②”）是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中砝码的总质量m=0.5kg．

    分析 （1）依据实验操作要求可分析必须进行的操作；
    （2）根据牛顿第二定律，通过整体隔离法求出绳子拉力的表达式，从而确定托盘及托盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力的条件；
    （3）根据a-F图象的特点结合牛顿第二定律分析求解．

    解答 解：（1）A、调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故A正确；
    B、小车的释放位置对该实验没有影响，不要求每次在同一位置，故B错误；
    C、实验时先接通电源，再释放小车，故C错误；
    D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新平衡摩擦力，即不需要重新调整木板的倾斜程度，故D正确．
    （2）设托盘和托盘内砝码的质量为m，小车的质量为M，对整体分析，加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔离对小车分析，根据牛顿第二定律得，F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，为使托盘及托盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是托盘及托盘内砝码的总质量远小于车和小车上砝码的总质量．
    （3）由图象可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．图线①是在轨道倾斜情况下得到的；在水平轨道上，由于受到摩擦力，拉力不为零时，加速度仍然为零，可知图线②是在轨道水平的情况下得到的．
    根据牛顿第二定律得，F-f=ma，a=$\frac{F}{m}$$-\frac{f}{m}$，图线的斜率表示质量的倒数，则$\frac{1}{m}=2$，解得：m=0.5kg
    故答案为：（1）AD；（2）托盘及托盘内砝码的总质量远小于车和小车上砝码的总质量；（3）①，0.5

    点评 探究加速与力的关系实验时，要平衡摩擦力、应根据纸带求出小车的加速度，掌握实验的实验注意事项是正确解题的关键，对于图象问题，通常的方法是得出两个物理量的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．

    练习册系列答案
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