Question

13．某實驗小組利用圖1示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系：

（1）下列做法正確的是AD
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與軌道保持平行
B．在調(diào)節(jié)軌道傾斜度平衡摩擦力時，應將裝有砝碼的砝碼盤通過定滑輪拴到木塊上
C．實驗時，先放開小車再接通打點計時器的電源
D．增減木塊上砝碼改變木塊質(zhì)量時，不需要重新調(diào)解木板的傾斜度
（2）為使砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于木塊和木塊上鉤碼的總質(zhì)量（填遠大于、遠小于或近似等于）
（3）某次實驗，保持木塊所受的合外力相同，測量不同質(zhì)量的木塊在相同的力的作用下的加速度，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出a-m圖象如圖甲所示，由于這條曲線是不是雙曲線并不容易確定，因此不能確定a與m成反比，緊接著該同學做了a-$\frac{1}{m}$圖象如圖乙所示．
①根據(jù)a-$\frac{1}{m}$圖象是過原點的直線，因此可判斷出a與$\frac{1}{m}$成正比，即a與m成反比；
②根據(jù)圖象可以得到物體受到的外力為0.115 N．

Answer 1

分析 （1）實驗時應保證細線的拉力與木板平行，平衡摩擦力時，將小車拖動通過打點計時器的紙帶能夠做勻速直線運動，摩擦力得到平衡；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出整體的加速度，隔離分析，求出繩子拉力和砝碼和砝碼盤總重力的關系，從而確定使砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力的條件；
（3）分析圖示圖象得出結論，應用牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖示圖象求出物體受到的外力．

解答 解：（1）A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與軌道保持平行，使得拉力等于小車的合力．故A正確．
B、平衡摩擦力時，不能將裝有砝碼的砝碼盤通過定滑輪連接在小車上．故B錯誤．
C、實驗時應先接通電源，再釋放小車．故C錯誤．
D、平衡摩擦力只需要平衡一次，增減木塊上砝碼改變木塊質(zhì)量時，不需要重新調(diào)解木板的傾斜度．故D正確．
故選：AD．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，整體的加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，則繩子的拉力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，知砝碼以及砝碼盤的質(zhì)量遠小于小車和小車上鉤碼的總質(zhì)量時，繩子的拉力等于砝碼和砝碼盤的重力．
（3）①由圖示圖象可知，a-$\frac{1}{m}$圖象是過坐標原點的直線，由此可知，a與$\frac{1}{m}$成正比，即a與m成反比；
②由牛頓第二定律得：a=$\frac{1}{m}$F，則a-$\frac{1}{m}$圖象的斜率：k=F=$\frac{0.6}{5.2}$≈0.115N，即物體受到的外力為0.115N；
故答案為：（1）AD；（2）遠小于；（3）①正；②0.115

點評 解決本題的關鍵抓住實驗中的兩個認為：1、認為繩子的拉力等于小車的合力，前提需平衡摩擦力，2、認為繩子的拉力等于砝碼和砝碼盤的總重力，前提是砝碼以及砝碼盤的質(zhì)量遠小于小車和小車上鉤碼的總質(zhì)量．