在探究“加速度与力的关系实验中.某同学设计了一种新的方法:他按如图1所示安装好实验装置.在不悬挂小吊盘时.调整木板右端的高度.用手轻拨小车.使小车能牵引纸带沿长木板向左做匀速运动．然后将一定数量的砝码放入小吊盘中.接通电源.释放小车.打出一条理想纸带.并在纸带上标出小吊盘中砝码所受的重力F．以后每次实验将小吊盘中部分砝码移� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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在探究“加速度与力的关系”实验中，某同学设计了一种新的方法：他按如图1所示安装好实验装置，在不悬挂小吊盘时，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，使小车能牵引纸带沿长木板向左做匀速运动．然后将一定数量的砝码（其总质量为m）放入小吊盘中（小吊盘质量不计），接通电源，释放小车，打出一条理想纸带，并在纸带上标出小吊盘中砝码所受的重力F．以后每次实验将小吊盘中部分砝码移到小车中，保持砝码和小车的总质量一定，重复实验多次，并计算出每条纸带对应的加速度．

回答下列问题：

（1）按上述方案做实验，是否要求小吊盘中砝码的总质量远小于小车的质量？（填“是”或“否”）

（2）该同学以每次实验中小吊盘中砝码所受的重力F为横坐标，小车对应的加速度大小a为纵坐标，在坐标纸上作出a﹣F关系图线．图2图线中，你认为合理的是

（3）若该同学所作出a﹣F关系图线，直线（或直线部分）斜率为k，则小车质量M=．

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

专题：实验题．

分析：（1）把砝码和小车整体看成研究对象，根据牛顿第二定律分析即可求解；

（2、3）根据牛顿第二定律求出加速度的表达式，分析a与F的关系，从而选择图象，并根据图象斜率的含义求出小车质量M．

解答：解：（1）把砝码和小车整体看成研究对象，根据牛顿第二定律可知：

mg=（m+M）a，

若把小吊盘中部分砝码移到小车中，保持砝码和小车的总质量一定，则有：

（m﹣m₀）g=（m+M）a，

我们发现不需要用砝码的重力代替绳子的拉力，用整体法求出的加速度就是小车的加速度，所以不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

（2）根据牛顿第二定律可知：

F=（m+M）a，

解得：a=

则加速度与F成正比，图象是通过原点的倾斜的直线，故D正确．

故选：D

（3）a﹣F图象的斜率k=

解得：M=

故答案为（1）否；（2）D；（3）

点评：对于实验题要掌握其原理，知道课本上的实验为什么要求重物的质量远远小于小车的质量，能根据牛顿第二定律求出加速度与F的关系，知道a﹣F图象斜率的含义，题目比较新颖，难度适中．

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