Question

16．如圖1所示為“探究小車(chē)加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖中A為小車(chē)，B為裝有砝碼的小盤(pán)，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電．小車(chē)的質(zhì)量為m₁，小盤(pán)（及砝碼）的質(zhì)量為m₂．

（1）下列說(shuō)法正確的是CD．
A．為平衡小車(chē)與水平木板之間摩擦力，應(yīng)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在掛小盤(pán)（及砝碼）的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B．每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力
C．本實(shí)驗(yàn)中要滿足m₂應(yīng)遠(yuǎn)小于m₁的條件
D．連接砝碼盤(pán)和小車(chē)的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行
（2）某同學(xué)在平衡好摩擦力后，保持小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，通過(guò)多次改變砝碼重力，作出小車(chē)加速度a與砝碼重力F的圖象如圖2所示，若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s²，則小車(chē)的質(zhì)量為2.0kg，小盤(pán)的質(zhì)量為0.06kg．（二個(gè)結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（3）根據(jù)圖線的斜率表示小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù)求出小車(chē)的質(zhì)量，結(jié)合牛頓第二定律求出小盤(pán)的質(zhì)量．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時(shí)，不能將小盤(pán)（及砝碼）通過(guò)細(xì)線掛在小車(chē)上，故A錯(cuò)誤．
B、每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤．
C、為了使小盤(pán)（及砝碼）的重力等于繩子的拉力，應(yīng)滿足小盤(pán)（及砝碼）的質(zhì)量為m₂遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量m₁，故C正確．
D、若連接砝碼盤(pán)和小車(chē)的細(xì)繩與長(zhǎng)木板不保持平行，則繩子的拉力分力等于小車(chē)的外力，這樣導(dǎo)致誤差增大，故D正確；
故選：CD
（2））對(duì)a-F圖來(lái)說(shuō)，圖象的斜率表示物體質(zhì)量的倒數(shù)，故小車(chē)質(zhì)量為：${m}_{1}^{\;}$=$\frac{5.5}{3.0-0.3}kg$=2.0kg，F(xiàn)=0時(shí)，產(chǎn)生的加速度是由于托盤(pán)作用產(chǎn)生的，故有：m₂g=m₁a₀
解得${m}_{2}^{\;}=\frac{2×0.3}{10}=0.06kg$
故答案為：（1）CD     （2）2.0         0.06

點(diǎn)評(píng) 本題考察的比較綜合，需要學(xué)生對(duì)這一實(shí)驗(yàn)掌握的非常熟，理解的比較深刻才不會(huì)出錯(cuò)，知道a-F圖的斜率等于小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù)，難度適中．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．