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包括小車與傳感器質量，丙圖中M包括小車和與小車相連的滑輪質量），鉤碼總質量用m表示．

（1）三組實驗中需要平衡小車與長木板間摩擦力的是_________；（用甲、乙、丙表示）

（2）三組實驗中需滿足M>>m的是_________；

（3）若采用圖甲所示方法研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量的關系”，M為小車總質量（其中小車自身質量用M0表示，車上所加砝碼質量用m0表示）所畫出的實驗圖象如圖所示．設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車受到的拉力為F=____，小車的質量為M0=_______．

Answer 1

【答案】（1）甲乙丙 （2）甲 （3）

【解析】

試題（1）三組實驗都是用繩子的拉力表示小車受到的合外力，所以都需要平靜摩擦力；

（2）甲圖通過鉤碼的總質量對應的重力代替繩子的拉力合外力，乙圖中小車受到的合外力是力傳感器的示數，丙圖小車受到的合外力則是測力計的2倍，因此三組實驗中只有甲需要滿足所掛鉤碼的總質量遠小于小車的總質量的條件；

（3）根據牛頓第二定律得：

變形得，所以圖線的斜率表示，則，解得；縱軸截距，解得小車質量．