Question

（2013?荊州二模）（I）某研究性學習小組采用如圖所示的裝置，探究物體的加速度與質量的關系．

（1）圖1是探究加速度與力、質量關系的實驗示意圖．根據某次實驗記錄的數據，作出a-F圖線如圖2所示，圖線彎曲的原因是

砂和小桶的總質量沒有遠小于小車的質量，

；
（2）幾位同學分析所得到的a-F圖線不是一條直 線的原因后，重新設計了一個實驗如圖3所示．多次 改變沙桶的質量，由打點計時器和彈簧秤可以得到 多組不同的加速度a、力F的值．則下列說法中正確 的是

AD

A．由于空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦很小，可以 得出的結論，圖線是傾斜的直線
B．在實驗時應確保砂桶的質量m遠小于滑塊的質量M
C．除空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦力之外，動滑輪的質量是實驗最大的誤差來源
D．實驗中測出加速度a的值可能大于重力加速度g．

Answer 1

分析：1、探究加速度與力的關系實驗中，平衡摩擦力后，在砂桶質量遠小于小車質量的情況下，可以近似認為小車所受到的合力等于砂桶重力，否則小車受到的合力將明顯小于砂桶重力．
2、由打點計時器和彈簧秤可以得到多組不同的加速度a、力F的值，可以不計動滑輪的質量，不需要保砂桶的質量m遠小于滑塊的質量M．

解答：解：（1）設小車的質量為M，砂桶的總質量為m，
由牛頓第二定律得：
對m：mg-F_拉=ma，
對M：F_拉=Ma，
解得：F_拉=

mMg

m+M

=

mg

1+ m M

，
當m＜＜M時，即砂桶總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砂桶的總重力，
小車的加速度a與拉力成正比，如果砂和小桶的總質量沒有遠小于小車的質量，小車受到的拉力明顯小于砂桶重力，
加速度與砂桶重力（小車受到的合力）不成正比，a-F圖象發生彎曲，不再是直線．
（2）A、由于空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦很小，可以得出的結論是圖線是傾斜的直線，故A正確
B、由彈簧秤可以得到多組不同的力F的值，所以不需要保砂桶的質量m遠小于滑塊的質量M．故B錯誤
C、由彈簧秤可以得到多組不同的力F的值，可以不計動滑輪的質量，故C錯誤
D、因為采用的是動滑輪，所以實驗中測出加速度a的值可能大于重力加速度g，故D正確
故選：AD．
故答案為：（1）砂和小桶的總質量沒有遠小于小車的質量，
（2）AD

點評：本題考查了探究加速度與力、質量關系實驗的注意事項，難度不大，熟練掌握基礎知識即可正確解題．