Question

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系時，采用如圖所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示．某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質量m一定來做實驗，操作步驟如下，以下做法正確的是（　　）

• A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
• B．用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式a=

  mg

  M

  求出
• C．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力
• D．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源

Answer 1

分析：探究加速度與拉力的關系實驗時，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．小車的加速度應根據打點計時器打出的紙帶求出；平衡摩擦力時，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作過程是先接通打點計時器的電源，再放開小車．

解答：解：A、在該實驗中，我們認為繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故在平衡摩擦力時，細繩的另一端不能懸掛裝砂的小桶，故A錯誤．
B、小車的加速度應根據打點計時器打出的紙帶求出，不能由牛頓第二定律求出，故B錯誤；
C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無論是否改變小車的質量，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質量時不需要重新平衡摩擦力，故C正確．
D、實驗時應先接通電源然后再放開小車，故D錯誤．
故選C．

點評：探究加速與力的關系實驗時，要平衡摩擦力、應根據紙帶求出小車的加速度，掌握實驗的實驗注意事項是正確解題的關鍵．