Question

3．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(chē)放在光滑水平板上，前段各系一條細(xì)繩，繩的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤(pán)，盤(pán)中可放砝碼．兩個(gè)小車(chē)后端各系一條細(xì)線(xiàn)，用一個(gè)黑板擦把兩條細(xì)線(xiàn)同時(shí)按在桌子上，使小車(chē)靜止，抬起黑板擦，兩小車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，按下黑板擦，兩小車(chē)同時(shí)停下來(lái)．用刻度尺測(cè)出兩小車(chē)通過(guò)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(chē)上的力是通過(guò)測(cè)量小盤(pán)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(pán)和砝碼的質(zhì)量m與小車(chē)的質(zhì)量M應(yīng)滿(mǎn)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(duì)象，在探究加速度與合力關(guān)系時(shí)，將小盤(pán)中減掉的砝碼放到小車(chē)上，合力依然是小盤(pán)和砝碼的重力mg，系統(tǒng)誤差就沒(méi)有了，他的研究對(duì)象應(yīng)該是小盤(pán)、砝碼和小車(chē)整體；
（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(lái)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(guò)測(cè)量位移來(lái)求得加速度

解答 解：（1）對(duì)于小盤(pán)、砝碼和小車(chē)整體：mg=（M+m）a，對(duì)于小車(chē)：F=Ma，聯(lián)立得：$F=\frac{1}{1+\frac{m}{M}}mg$，當(dāng)m＜＜M時(shí)，F(xiàn)=mg；如果將小盤(pán)、砝碼和小車(chē)整體作為研究對(duì)象，將小盤(pán)中減掉的砝碼放到小車(chē)上，保證了總質(zhì)量（m+M）不變，而合力大小就是mg；
（2）該參考案例在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”是通過(guò)控制小車(chē)的質(zhì)量不變，來(lái)探究加速度與合力的關(guān)系和通過(guò)控制合力不變來(lái)探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系得，所以B正確；該案例用刻度尺測(cè)出兩小車(chē)通過(guò)的位移之比就等于它們的加速度之比，采用了轉(zhuǎn)換法把測(cè)加速度轉(zhuǎn)換測(cè)位移，所以D正確；
故答案為：（1）m＜＜M        小盤(pán)、砝碼和小車(chē)整體      （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(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解加速度之比和瞬時(shí)速度大��；明確實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源；不難．