Question

18．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所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（填字母代號(hào)）AD
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�木塊的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行
B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開木塊
D．每次增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，都需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
（2）為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于（填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量．
（3）甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套如圖所示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到如圖2所示中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m_甲、m_乙，甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ_甲、μ_乙，由圖可知，m_甲小于m_乙，μ_甲大于μ_乙．（以上兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理及操作中的注意事項(xiàng)逐項(xiàng)分析，得出正確的答案；
（2）根據(jù)牛頓第二定律，運(yùn)用整體法和隔離法求出拉力的表達(dá)式，從而確定砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力應(yīng)滿足的條件；
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出加速度與F的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率和截距比較木塊質(zhì)量的大小及動(dòng)摩擦因數(shù)的大小

解答 解：（1）探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，牽引木塊的細(xì)繩應(yīng)與長(zhǎng)木板平行；平衡摩擦力時(shí)應(yīng)不掛砝碼桶；對(duì)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，再放開木塊；平衡摩擦力后，改變木塊上砝碼的質(zhì)量，不需要重新平衡摩擦力．選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤．
故選：AD
（2）對(duì)于系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律，有a=$\frac{mg}{M+m}$，牽引小車的拉力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$．要使F=mg，則M≈M+m，即要求m＜＜M．
（3）對(duì)于木塊，根據(jù)牛頓第二定律，得a=$\frac{F-μMg}{M}=\frac{F}{M}$-μg，故a-F圖象的斜率反映了木塊質(zhì)量的倒數(shù)．有$\frac{1}{{m}_{甲}^{\;}}＞\frac{1}{{m}_{乙}^{\;}}$，所以m_甲＜m_乙．當(dāng)F=0時(shí)，a=-μg，即a-F圖在a軸上的截距為-μg，所以-μ_甲g＜-μ_乙g，即${μ}_{甲}^{\;}＞{μ}_{乙}^{\;}$
故答案為：（1）AD；（2）遠(yuǎn)小于； （3）小于，大于

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于圖線問題，一般的解題思路是通過物理規(guī)律得出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，結(jié)合圖線的斜率和截距進(jìn)行分析求解．