Question

如圖所示是探究加速度a與力F、質(zhì)量m關(guān)系的實驗裝置．該實驗這樣進(jìn)行；兩個相同的小車放在水平木板上，前端各系一條繩子，繩子的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中可放重物．兩個小車后各系一條細(xì)線，用黑板擦把兩條細(xì)線同時按在木板上，使小車靜止．抬起黑板擦，兩個小車同時開始運動，按下黑板擦，兩個小車同時停下來．用刻度尺測量兩個小車的位移．下列是關(guān)于該實驗中有關(guān)問題的分析：

A．用小盤和重物所受的重力代替小車做勻加速運動的力--即繩子拉力，其條件是盤子和重物的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量
B．實驗時，應(yīng)該把木板的后端稍微墊高，原因是為了補償小車受到的阻力
C．m保持不變，描繪α-F圖象時，如果把兩小車?yán)�力之�?span id="6166166" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

F2

F1

作為橫軸，對應(yīng)的兩小車位移之比

x2

x1

作為縱軸，如果a與F成正比，則圖象的特點是一條傾斜的直線
D．F保持不變，描繪a-

1

m

圖象時，如果把兩小車質(zhì)量之比

m1

m2

作為橫軸，對應(yīng)的兩小車位移之比

x2

x1

作為縱軸，如果a與

1

m

成正比，則圖象的特點是一條傾斜的直線其中錯誤的是

A

．（填上字母序號）

Answer 1

分析：實驗時需要提前做的工作有兩個：①平衡摩擦力，且每次改變小車質(zhì)量時，不用重新平衡摩擦力，因為f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了．②讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，因為：際上繩子的拉力F=Ma=

M

M+m

mg，故應(yīng)該是m＜＜M，而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時a=

mg

m+M

=

g

1+ M m

隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g．

解答：解：A、讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，因為：繩子的拉力F=Ma=F=Ma=

M

M+m

mg，故應(yīng)該是m＜＜M，而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時a=

mg

m+M

=

g

1+ M m

隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g，故A錯誤．
B、實驗時，應(yīng)該把木板的后端稍微墊高，就是平衡摩擦力，即利用重力沿斜面的分力與阻力抵消，故B正確．
C、兩小車做的是初速度為零的勻加速直線運動，由于時間相等，根據(jù)x=

1

2

at2得兩小車位移之比就是加速度之比，
如果a與F成正比，那么小車位移就與力F成正比，如果把兩小車?yán)�力之�?span id="1166161" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

F2

F1

作為橫軸，對應(yīng)的兩小車位移之比

x2

x1

作為縱軸，則圖象的特點是一條傾斜的直線，故C正確．
D、兩小車位移之比就是加速度之比，如果a與

1

m

成正比，那么位移x與

1

m

成正比，所以兩小車質(zhì)量之比

m1

m2

作為橫軸，對應(yīng)的兩小車位移之比

x2

x1

作為縱軸，則圖象的特點是一條傾斜的直線．故D正確．
本題選錯誤的，故選A．

點評：會根據(jù)實驗原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，且會根據(jù)原理分析實驗誤差．紙帶的處理在高中實驗中用到多次，需要牢固的掌握．