Question

在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，操作步骤如下，以下做法正确的是（　　）

• A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
• B．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=

  mg

  M

  求出
• C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
• D．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源

Answer 1

分析：探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．

解答：解：A、在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砂的小桶，故A错误．
B、小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出，不能由牛顿第二定律求出，故B错误；
C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论是否改变小车的质量，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故C正确．
D、实验时应先接通电源然后再放开小车，故D错误．
故选C．

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．