Question

【题目】张博同学用图甲、乙的实验装置探究加速度与合外力的关系，小车总质量用M表示，钩码总质量用m表示。该同学先按图甲将木板有定滑轮的端垫起，调整木板倾角，使小车恰好带着钩码和纸带一起沿木板向下匀速运动，再保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，然后接通电源释放小车，使之由静止开始加速下滑并在纸带上打点，如图乙所示。不考虑细绳质量、滑轮及纸带的摩擦。重力加速度g已知，试回答下列问题

（1）实验_____（填“有”或“没有“）平衡小车和木板之间的摩擦力的步骤。

（2）实验时_____（填“必须有”或“不需要有”）满足“M＞＞m“的实验条件。

（3）实验时作出的a﹣F图线如图丙所示，则实验对应的图线是_____（填“A”或“B“）。

（4）实验时小车加速下滑受到的合力F＝_____（用字母表示），在保持小车质量不变的情况下，通过调整改变小车所受合力，多次实验，由实验数据作出的a﹣F图线如图丁所示则小车总质量M_____kg（保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】有 不需要有 A mg 2.0

【解析】

（1）根据平衡摩擦力的具体操作即可判断题目中已平衡了摩擦力；
（2）只有用重物的重力代替绳子的拉力，才需要满足M＞＞m；
（3）根据牛顿第二定律列出公式，将公式变换成a-F函数式，结合斜率去分析即可；

（4）a﹣F图线的斜率计算即可求解小车的总质量。

（1）本实验探究当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力的关系，调整木板倾角，使小车恰好带着钩码和纸带一起沿木板向下匀速运动，就平衡了摩擦力；

（2）合力就等于钩码的重力，所以不需要满足“M＞＞m”；

（3）绳的拉力等于钩码的重力，根据牛顿第二定律知：，图像是一条过原点的直线，则实验对应的图线是A；

（4）由前面的分析知小车加速下滑受到的合力，a﹣F图线的斜率表示小车的质量的倒数，，即