Question

利用如圖所示的裝置可以做力學(xué)中的一些實(shí)驗(yàn)，小車質(zhì)量為M．鉤碼質(zhì)量為m
①以下說法正確的是

ABD

．
A．在利用該裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先接通電源，再釋放小車
B．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)，要使細(xì)線的拉力等于鉤碼．及盤的總重量，應(yīng)該滿足的條件是M遠(yuǎn)大于m
C．在利用該裝置來“探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，可以通過圖象法處理數(shù)據(jù)，畫出a-m關(guān)系即可確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系
D．在利用該裝置來做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)前，木板左端被墊起一些，使小車在不受拉力作用時(shí)做勻速直線運(yùn)動，這樣做的目的是為了補(bǔ)償阻力
②在利用該裝置來“驗(yàn)證小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒”時(shí)為盡可能消除摩擦力對小車的影響，則小車質(zhì)量和鉤碼的質(zhì)量關(guān)系應(yīng)該滿足

M＜＜m

．

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)動時(shí)不需要平衡摩擦力，在探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”和探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要平衡摩擦力；在探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(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)鈞碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量時(shí)，加速度a近似等于g的結(jié)論．

解答：解：（1）A．在利用該裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，為提高紙帶的使用率，應(yīng)該先接通電源，再釋放小車．故A正確；
B．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，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量為m，設(shè)繩子上拉力為F，
以整體為研究對象有mg=（m+M）a
解得a=

mg

M+m

以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma=

M

M+m

mg
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)為繩對小車的拉力大小等于小吊盤和盤中物塊的重力．故B正確；
C．在利用該裝置來“探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，可以通過圖象法處理數(shù)據(jù)，加速度a與小車的質(zhì)量m成反比，畫出a-m的關(guān)系不能確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系，要畫出a-

1

m

的關(guān)系才能確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系．故C錯(cuò)誤；
D．在利用該裝置來做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)前，木板左端被墊起一些，使小車在不受拉力作用時(shí)做勻速直線運(yùn)動，這樣做的目的是為了補(bǔ)償阻力，使小車受到的拉力等于砝碼的重力．故D正確；
故選：ABD
（2）利用此裝置來驗(yàn)證小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)為盡可能消除摩擦力 對小車的影響：則小車質(zhì)量和鉤碼的質(zhì)量關(guān)系應(yīng)該滿足M＜＜m，這樣才能使摩擦力做的功少一些，減少實(shí)驗(yàn)的誤差．
故答案為（1）ABD；（2）M＜＜m

點(diǎn)評：該題涉及的實(shí)驗(yàn)比較大，要明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)物理定律求出相應(yīng)的表達(dá)式，然后可以討論得出相應(yīng)結(jié)論．