Question

【題目】為了探究加速度與力、質量的關系，甲、乙、丙三位同學分別設計了如圖所示的實驗裝置，小車總質量用M表示(乙圖中M包括小車與傳感器，丙圖中M包括小車和與小車固連的滑輪)，鉤碼總質量用m表示。（裝置：砝碼、定滑輪、小車、紙帶、接電源、打點計時器）

（1）為便于測量合外力的大小，并得到小車總質量一定時，小車的加速度與所受合外力成正比的結論，下列說法正確的是______

A．三組實驗都需要平衡摩擦力

B．三組實驗中只有甲需要平衡摩擦力

C．三組實驗中只有甲需要滿足所掛鉤碼的總質量m遠小于小車的總質量M的條件

D．三組實驗都需要滿足所掛鉤碼的總質量m遠小于小車的總質量M的條件

（2）若乙、丙兩位同學發現某次測量中力傳感器和測力計讀數相同，通過計算得到小車加速度均為a，a=g，g為當地重力加速度，則乙、丙兩人實驗時所用小車總質量之比為__________，乙、丙兩人實驗用的鉤碼總質量之比為__________。

Answer 1

【答案】 AC 1:2 1:3

【解析】試題分析：（1）根據實驗原理，即可判定是否需要平衡摩擦力，及確定所掛鉤碼的總質量m與小車的總質量M的關系；

（2）根據牛頓第二定律，結合動滑輪的拉力是測力計的示數2倍，從而即可求解．

（1）為了使得小車受到的拉力大小等于小車的合力，所以三者都需要平衡摩擦力，但是由于乙和丙中繩子的拉力大小可以由傳感器和彈簧測力計讀出來，所以不需要使得繩子的拉力等于鉤碼的總重力，即不需要所掛鉤碼的總質量m遠小于小車的總質量M的條件，只有甲才需要，故AC正確；

（2）乙、丙兩位同學發現某次測量中力傳感器和測力計讀數相同，且通過計算得到小車加速度均為a，根據牛頓第二定律，則有，因此乙、丙兩人實驗時所用小車總質量之比為1：2；由牛頓第二定律，對砝碼研究，則有，而，因，解得， ，即乙、丙兩人實驗用的鉤碼總質量之比為1：3；