解题思路:(1)为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量;因打点时间相同,则可根据打点间隔是否相等,来确定是否平衡;
(2)研究加速度和力与质量的关系,采用的实验方法是控制变量法;根据a-F图线得出加速度与合外力的关系,图线偏离直线的原因是没有使小车质量远大于钩码质量.
①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀.
设小车的质量为M,砝码和砝码盘的质量为m,设绳子上拉力为F,
以整体为研究对象有mg=(m+M)a
解得a=[mg/M+m]
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=[M/M+m]mg
显然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于砝码和砝码盘的重力.所以为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量.
②研究物体加速度和合外力的关系时,应保证小车质量不变;
③a、由图线OA段可知,a与F的图线是倾斜的直线,可知质量一定的情况下,加速度与合外力成正比.
b、因为图线的斜率表示物体的质量,AB段明显偏离直线,此时小车的质量不再远大于钩码的质量,斜率为钩码和小车总质量的倒数.
故选:C
故答案为:①间距相等;砝码及砝码盘的总质量远小于小车的质量;②小车的质量;③a.当小车质量不变时,小车的加速度与合外力成正比;b.C
点评:
本题考点: 验证牛顿第二运动定律.
考点点评: 本实验采用控制变量法进行研究,在实验中抓住两个认为:1、认为绳子的拉力等于小车的合力,(前提需平衡摩擦力)2、认为钩码的总重力等于绳子的拉力,(前提是小车的质量远大于钩码的质量).