Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶打上的點(diǎn)計(jì)算出．

(1)以下實(shí)驗(yàn)操作正確的是（______）

A.平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將裝有砝碼的小盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B.平衡摩擦力時(shí)，小車后面的紙帶必須連好，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過程中紙帶也要受到阻力

C.每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，后接通電源

(2)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤與盤中砝碼的重力．

(3)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量m一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量M，測出相應(yīng)的加速度a并記錄每次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，若采用圖象法處理數(shù)據(jù)，應(yīng)該做______的圖象．

(4)如圖(a)為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a－F圖線，此實(shí)驗(yàn)存在的問題是_______________．

(5)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a－F圖線，如圖(b)所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的________取值不同，其中________（填“乙”或“丙”）取的值比較大。

Answer 1

【答案】BC M遠(yuǎn)大于m 平衡摩擦力過大 質(zhì)量（M） 丙

【解析】

（1）平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)不掛砝碼盤，只讓小車拖著紙帶在木板做做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 平衡摩擦力時(shí)，小車后面的紙帶必須連好，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過程中紙帶也要受到阻力，選項(xiàng)B正確；每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)C正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源，后放開小車，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.

（2）以整體為研究對象有：mg=（m+M）a，解得：，以M為研究對象有繩子的拉力為：F=Ma=mg．顯然要有F=mg必有m+M≈M，故有當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足M>>m時(shí)，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤與盤中砝碼的重力；

（3）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系，故不能作a-M圖象；但存在關(guān)系：a=F/M，故a與1/M成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系．

（4）a圖中沒有拉力時(shí)，卻有加速度，說明平衡摩擦力過度．

（5）根據(jù)F=ma可得a=F/m，即a-F圖象的斜率倒數(shù)等于物體的質(zhì)量，由b圖可知，兩人的實(shí)驗(yàn)中小車及車中砝碼的總質(zhì)量M不同，且m乙＜m丙．