Question

15．利用圖示裝置可以做力學中的許多實驗．
①以下說法正確的是C．
A．利用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響
B．利用此裝置探究“加速度與質量的關系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a  m關系圖象不是直線，就可確定加速度與質量成反比
C．利用此裝置探究“功與速度變化的關系”實驗時，應將木板帶打點計時器的一端適當墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面的分力補償小車運動中所受阻力的影響
②小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時，因為不斷增加所掛鉤碼的個數(shù)，導致鉤碼的質量遠遠大于小車的質量，則小車加速度a的值隨鉤碼個數(shù)的增加將趨近于g 的值．

Answer 1

分析 利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實驗，在研究勻變速直線運動時不需要平衡摩擦力，在探究“小車的加速度與質量的關系”和探究“功與速度變化的關系”實驗時，需要平衡摩擦力；在探究“小車的加速度a與力F的關系”時，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達式，不難得出當鈞碼的質量遠遠大于小車的質量時，加速度a近似等于g的結論．

解答 解：（1）A、此裝置可以用來研究勻變速直線運動，但不需要平衡摩擦力，故A錯誤．
B、曲線的種類有雙曲線、拋物線、三角函數(shù)曲線等多種，所以若a-M圖象是曲線，不能斷定曲線是雙曲線，即不能斷定加速度與質量成反比，應畫出a-$\frac{1}{m}$圖象，故B錯誤．
C、探究“功與速度變化的關系”實驗時，需要平衡摩擦力，方法是將木板帶打點計時器的一端適當墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補償小車運動中所受阻力的影響，從而小車受到的合力即為繩子的拉力，故C正確．
故選：C
（2）設小車質量為m，鉤碼質量為M，則對鉤碼有Mg-F=Ma   ①
對小車有F-μmg=ma  ②
聯(lián)立①②解得a=$\frac{M-μm}{m+M}$g
將上式變形為a=$\frac{1-\frac{μm}{M}}{1+\frac{m}{M}}$g，可見當M＞＞m時，加速度a趨近于g．
故答案為：（1）C； （2）g

點評 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，然后熟練應用物理規(guī)律來解決實驗問題．