Question

17．在探究加速度與質(zhì)量、合外力的關(guān)系的實(shí)驗中，某同學(xué)對實(shí)驗方案提出如下思考：
（1）如圖1所示，在探究加速度與外力的關(guān)系時，為了平衡摩擦力，該同學(xué)不是把長木板右端墊起一個適當(dāng)?shù)慕嵌龋�而是保持長木板水平，通過調(diào)整沙桶中沙子的質(zhì)量，輕推小車，直到打點(diǎn)計時器打出點(diǎn)跡均勻的點(diǎn)為止，記下此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m₀；在實(shí)驗中某次沙和沙桶的總質(zhì)量為m（m《M，M為小車及車中砝碼的總質(zhì)量，重力加速度為g），則小車所受的合外力為（m-m₀）g；當(dāng)改變沙桶中沙子的質(zhì)量重做實(shí)驗時，不需要（填“需要”或者“不需要”）重新平衡摩擦力；若是在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，當(dāng)改變小車的質(zhì)量時，需要（填“需要”或者“不需要”）重新平衡摩擦力．
（2）該同學(xué)繼續(xù)探究，希望通過改進(jìn)方案，消除沙桶的重力與連接沙桶和小車之間的輕繩的拉力不嚴(yán)格相等導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差．由于沒有拉力傳感器，該同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的方案．若某次實(shí)驗中滑輪下所掛重物p的質(zhì)量為m，彈簧秤的示數(shù)為T，則小車所受的拉力大小為：C
A．mg    B.$\frac{1}{2}mg$       C．T     D.$\frac{T}{2}$．

Answer 1

分析 （1）抓住開始沙桶拉著小車做勻速直線運(yùn)動得出小車所受的阻力，從而求出沙和沙桶的總質(zhì)量為m時小車所受的合力．根據(jù)小車所受的阻力是否改變判斷是否需要重新平衡摩擦力．
（2）抓住動滑輪兩端繩子的拉力相等得出小車所受的拉力．

解答 解：（1）開始沙桶拉著小車做勻速直線運(yùn)動，則小車所受的阻力f=m₀g，由于m《M，則沙桶的重力等于繩子的拉力，當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量為m時，小車所受的合外力F_合=（m-m₀）g．
改變沙桶中沙子的質(zhì)量，小車所受的阻力不變，不需要重新平衡摩擦力，若是在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，當(dāng)改變小車的質(zhì)量時，阻力發(fā)生了變化，則需要重新平衡摩擦力．
（2）小車所受的拉力等于彈簧測力計的讀數(shù)，則小車所受的拉力等于T，故選：C．
故答案為：（1）（m-m₀）g，不需要，需要，（2）C．

點(diǎn)評 只要真正掌握了實(shí)驗原理就能順利解決此類實(shí)驗題目，而實(shí)驗步驟，實(shí)驗數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對實(shí)驗原理的學(xué)習(xí)和掌握．