Question

3．某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．

（1）下列做法正確的是AD（填字母代號(hào)）．
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�小�?chē)的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行
B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車(chē)受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的托盤(pán)通過(guò)定滑輪拴在小車(chē)上
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D．通過(guò)增減小車(chē)上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
（2）為使托盤(pán)及托盤(pán)內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿(mǎn)足的條件是托盤(pán)及托盤(pán)內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)和小車(chē)上砝碼的總質(zhì)量．（填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）
（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的小車(chē)的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫(huà)出a-F圖線(xiàn)．

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50
a/（ms-2）	0.10	0.21	0.29	0.40

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，通過(guò)整體隔離法求出繩子拉力的表達(dá)式，從而確定托盤(pán)及托盤(pán)內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力的條件．
（3）描點(diǎn)作圖．

解答 解：（1）A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�小�?chē)的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行，故A正確．
B、平衡摩擦力時(shí)，不需要將裝有砝碼的托盤(pán)通過(guò)定滑輪拴在小車(chē)上，故B錯(cuò)誤．
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，再釋放小車(chē)，故C錯(cuò)誤．
D、通過(guò)增減小車(chē)上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，即不需要重新調(diào)整木板的傾斜程度，故D正確．
故選：AD．
（2）設(shè)托盤(pán)和托盤(pán)內(nèi)砝碼的質(zhì)量為m，小車(chē)的質(zhì)量為M，對(duì)整體分析，加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔離對(duì)小車(chē)分析，根據(jù)牛頓第二定律得，$F=Ma=\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，為使托盤(pán)及托盤(pán)內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿(mǎn)足的條件是托盤(pán)及托盤(pán)內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車(chē)和小車(chē)上砝碼的總質(zhì)量．
（3）根據(jù)描點(diǎn)法作出a-F圖線(xiàn)，如圖所示．
故答案為：（1）AD，（2）遠(yuǎn)小于，（3）如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的而關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，知道托盤(pán)及托盤(pán)內(nèi)砝碼的總重力等于小車(chē)合力的處理方法：1、平衡摩擦力，2、托盤(pán)及托盤(pán)內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車(chē)和小車(chē)上砝碼的總質(zhì)量．