Question

19．利用如圖裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)．

以下說法正確的是（　　）

• A． 用此裝置做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須平衡滑塊和長(zhǎng)木板間的摩擦力
• B． 用此裝置做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須調(diào)整滑輪高度使連接滑塊的細(xì)線與長(zhǎng)木塊平行
• C． 用此裝置做“探究加速度a與力F的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使砝碼和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
• D． 用此裝置做“探究加速度a與力F的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，在每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，需要重新平衡摩擦力

Answer 1

分析 利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實(shí)驗(yàn)，在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)不需要平衡摩擦力，“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，細(xì)線必須與木板平行以保持加速度不變；在探究“小車的加速度a與力F的關(guān)系”時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達(dá)式，不難得出當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量時(shí)，可以用鉤碼的重力代替繩子的拉力．

解答 解：A、此裝置可以用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，但不需要平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；
B、用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與滑軌平行，保持小車的加速度不變．故B正確；
C、在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，設(shè)小車的質(zhì)量為M，砝碼和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量為m，設(shè)繩子上拉力為F，
以整體為研究對(duì)象有mg=（m+M）a
解得：$\frac{mg}{M+m}$
以M為研究對(duì)象有繩子的拉力為：$F=Ma=\frac{Mmg}{M+m}$
顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于砝碼和盤內(nèi)砝碼的重力，故C正確．
D、平衡摩擦力的方法是將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補(bǔ)償小車運(yùn)動(dòng)中所受阻力的影響，即mgsinθ=μmgcosθ，式子成立與質(zhì)量無關(guān)，故改變質(zhì)量后不需重新進(jìn)行平衡．故D錯(cuò)誤；
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來解決實(shí)驗(yàn)問題，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．