专题限时训练 13 力学实验与创新 时间：45 分钟 1．(2018·武汉华师一附中模拟)为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用 M 表示(乙图中 M 包括小车与传感器，丙图中 M 包括小车和与小车固连的滑轮)，钩码总质量用 m 表示． (1)为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是( ) A．三组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B．三组实验都需要平衡摩擦力 C．三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量 m 远小于小车的总质量 M 的条件 D．三组实验都需要满足所挂钩码的总质量 m 远小于小车的总质量 M 的条件 BC (2)若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为 a，a＝13g，g 为当地重力加速度，则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为 1 2，乙、丙两人实验用的钩码总质量之比为 1 2. 解析：(1)为了便于测量合外力的大小，甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力，而乙图是力传感器的示数，丙图则是测力计的 2 倍，因此它们都必须平衡摩擦力，故 A 错误，B 正确；由于甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力，因此三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量 m 远小于小车的总质量 M 的条件，故 C 正确，D 错误． (2)根据牛顿第二定律，则有：F＝M 乙a,2F＝M 丙a；因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为 12；由牛顿第二定律，对砝码进行研究，则有 m 乙g－F＝m 乙a，而 m 丙g－F＝m 丙2a，因 a＝13g，解得 m 乙 m 丙＝1 2；即乙、丙两人实验用的钩码总质量之比为 1 2. 2．小白用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”，其部分实验操作如下． (1)请完成下列相关内容： a．在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置 O. b．卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置 O，记录细绳套 AO、BO 的方向及两弹簧测力计相应的读数．图中 B 弹簧测力计的读数为 N. 11.40 c．小白在坐标纸上画出两弹簧拉力 FA、FB 的大小和方向如图所示，请你用作图工具在图中坐标纸上作出 FA、FB 的合力 F′. d．已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力 F 如图所示． e．最后观察比较 F 和 F′，得出结论． 答案：图见解析 (2)本实验采用的科学方法是 . A．...
