Question

10．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，教材中提供了參考案例一：如圖所示，兩個(gè)小車放在光滑水平板上，前段各系一條細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤中可放砝碼．兩個(gè)小車后端各系一條細(xì)線，用一個(gè)黑板擦把兩條細(xì)線同時(shí)按在桌子上，使小車靜止，抬起黑板擦，兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，按下黑板擦，兩小車同時(shí)停下來．用刻度尺測出兩小車通過的位移之比就等于它們的加速度之比．
（1）上述實(shí)驗(yàn)中，作用在小車上的力是通過測量小盤和砝碼的重力mg得到的，即F=mg，這樣處理會(huì)有系統(tǒng)誤差，為了減小系統(tǒng)誤差，小盤和砝碼的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應(yīng)滿足的關(guān)系是m＜＜M；為了消除這個(gè)系統(tǒng)誤差，有同學(xué)認(rèn)為只要換一下研究對象，在探究加速度與合力關(guān)系時(shí)，將小盤中減掉的砝碼放到小車上，合力依然是小盤和砝碼的重力mg，系統(tǒng)誤差就沒有了，他的研究對象應(yīng)該是小盤，砝碼和小車；
（2）該參考案列采用的物理思想方法是BD．
A．等效法  B．控制變量法  C．極限法  D．轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律即可判斷m與M間的關(guān)系，如果作為整體，就不存在系統(tǒng)誤差；
（2）利用控制變量法來研究加速度與力和質(zhì)量間的關(guān)系，還用到了轉(zhuǎn)化法，通過測量位移來求得加速度

解答 解：（1）對于小盤，砝碼和小車整體，根據(jù)牛頓第二定律mg=（M+m）a，對于小車F=Ma，聯(lián)立解得F=$\frac{1}{1+\frac{m}{M}}mg$，故當(dāng)m＜＜M時(shí)，F(xiàn)=mg；
如果將小盤，砝碼和小車整體作為研究對象，將小車中減掉的砝碼放回小車上，保證了總質(zhì)量（M+m）不變，而合力大小就是mg；
（2）在研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，是利用了控制變量法，本實(shí)驗(yàn)通過測量位移來測量加速度，還利用了轉(zhuǎn)換法，故BD正確
故答案為：（1）m＜＜M；小盤，砝碼和小車
（2）BD

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)的原理，會(huì)通過運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解加速度之比和瞬時(shí)速度大小；明確實(shí)驗(yàn)的誤差來源；不難．