Question

如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应的关系图。钩码的质量为m₁，小车和砝码的质量为m₂，重力加速度为g。

（1）下列说法正确的是

A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力

B．平衡摩擦时小车应与轻绳和钩码相连

C．本实验m₂应远小于m₁

D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象

（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若钩码重力记为，作出图像，他可能作出图2中             （选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”）图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

A．小车与轨道之间存在摩擦          B．导轨保持了水平状态

C．所挂钩码的质量太大              D．所用小车的质量太大

（3）实验时，由于没有平衡摩擦力且轨道水平，绘制的图像如图3所示，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数          ，钩码的质量         。

Answer

（1）D （2）丙；C （3），

【解析】试题分析：（1）小车与长木板间的粗糙情况与小车质量无关，所以在同一个实验中，每次改变小车质量，不需重新平衡摩擦力，故A错误．实验时应先接通电源，后释放小车，故B错误．根据牛顿第二定律得，，则绳子的拉力，当托盘（及砝码）的总质量远小于小车的质量时，绳子的拉力才等于托盘（及砝码）的重力，故C错误．由牛顿第二定律可知，当F一定时，a与成正比，所以作出a-图象，故D正确．故选D．

（2）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．当不满足m1＜＜m2时，随m1的增大物体的加速度a逐渐减小，故图象弯曲的原因是：所挂钩码的总质量太大，不满足沙和沙桶质量远小于小车的质量．故C正确．

（3）根据牛顿第二定律可知，m1g-μm2g=m2a；结合-a图象，可得：设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，因此钩码的质量，小车与木板间的动摩擦因数；

考点：探究加速度与力、质量的关系

【名师点睛】会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶（及砝码）的质量m，且会根据原理分析实验误差，同时掌握由牛顿第二定律列出方程，与图象的斜率与截距综合求解的方法．