Question

3．在“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)中，需要在木板的右端墊上一個(gè)小木塊，其目的是平衡摩擦力；
（2）實(shí)驗(yàn)中，將砝碼（包括砝碼盤）的重力G大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
（3）若忽略摩擦，去掉砝碼盤及連線做實(shí)驗(yàn)，為了保持小車所受的合力不變，可改變小車質(zhì)量M和木板右端高度h（h遠(yuǎn)小于木板長(zhǎng)度），關(guān)于改變小車質(zhì)量M和木板右端的高度h的正確操作方法是AD（填序號(hào)）
A．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變
B．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大
C．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小
D．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們認(rèn)為繩子的拉力是小車受到的合外力，為達(dá)到這個(gè)目的，我們要先平衡摩擦力；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出系統(tǒng)的加速度，最終求出繩子的拉力和小盤及重物的重力之間的關(guān)系得出只有m＜＜M時(shí)，
才有F≈mg，才有物體的加速度正比于物體所受的合外力．
（3）對(duì)小車受力分析，小車受到的合力為重力沿斜面向下的分力，即：$F=Mg\frac{h}{L}$=$\frac{g}{L}•Mh$，進(jìn)一步討論即可．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們認(rèn)為繩子的拉力是小車受到的合外力，為達(dá)到這個(gè)目的，我們要先要將帶有滑輪的木板另一端墊起，目的是平衡摩擦力；
（2）設(shè)砝碼和砝碼盤的重質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，根據(jù)牛頓第二定律得：mg=（M+m）a，解得：a=$\frac{mg}{M+m}$，
則繩子的拉力為：F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，知當(dāng)砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量時(shí)，滑塊所受的拉力等于砝碼的總重力，所以應(yīng)滿足的條件是砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．
（3）對(duì)小車受力分析，小車受到的合力為重力沿斜面向下的分力，即：F=Mgsinθ，其中sinθ=$\frac{h}{L}$，L為斜面的長(zhǎng)度，故$F=Mg\frac{h}{L}$=$\frac{g}{L}•Mh$，因?yàn)間和L一定，故只要保持M和h的乘積不變，所受的合力就不變，故AD正確、BC錯(cuò)誤．
故選：AD．
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；（3）AD．

點(diǎn)評(píng) 探究加速與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力、應(yīng)根據(jù)紙帶求出小車的加速度，掌握實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是正確解題的關(guān)鍵．