Question

12．如圖1為“探究加速度與力，質(zhì)量的關系”實驗裝置．

（1）平衡摩擦力的操作步驟是不懸掛（選填“懸掛”、“不懸掛”）沙筒，將長木板的遠離滑輪（選填“靠近滑輪”、“遠離滑輪”）的一端適當墊高，小車后面連接打點紙帶，放開小車使小車恰勻速運動．
（2）設繩子上的張力大小為F，沙及沙筒總質(zhì)量為m，小車及其砝碼的總質(zhì)量為M，則
A．當M＞＞m時有F=mg
B．當M＜＜m時有F=mg
C．只有當M＞＞m時，才能忽略mg的影響
D．只有當M＞＞m時，才能忽略空氣阻力影響
（3）在保持小車（含其中的砝碼）質(zhì)量一定市，改變拉力F，測出加速度a，描繪出a-F圖象如圖2，則圖象不通過O點的原因可能是沒有平衡摩擦力或平衡的不足．

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力時，不能掛盤，實驗過程中，應保證繩和紙帶與木板平行，使小車做勻速運動；
（2）當沙及沙筒總質(zhì)量遠小于小車及砝碼總質(zhì)量時，可以認為小車受到的拉力等于盤及砝碼的重力；
（3）圖線不通過坐標原點，當F為某一值時，加速度為零，知平衡摩擦力不足．

解答 解：（1）平衡摩擦力的操作步驟是將木板遠離滑輪的一端適當墊高，在不掛沙筒的情況下使小車恰好做勻速運動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．
（2）以整體為研究對象有mg=（m+M）a，則有a=$\frac{mg}{M+m}$，
而在實驗的過程中，我們認為繩子的拉力F等于砝碼盤和砝碼的重力mg，而實際上繩子的拉力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，故要讓繩子的拉力F約等于砝碼盤和砝碼的重力mg，那么M≈M+m，故應該是m＜＜M，故AC正確．
故選：AC
（3）從圖象可以看出當有了一定的拉力F時，小車的加速度仍然是零，小車沒動說明小車的合力仍然是零，即小車還受到摩擦力的作用，說明沒有平衡摩擦力或平衡的不足．
故答案為：（1）不懸掛；遠離滑輪；（2）AC；（3）沒有平衡摩擦力或平衡的不足．

點評 本題考查了驗證牛頓第二定律實驗的基礎知識，有平衡摩擦力的方法、圖象的處理等，難度適中．