Question

6．在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．
（1）以下說法正確的是B
A．平衡摩擦力時(shí)，小桶應(yīng)用細(xì)線通過定滑輪系在小車上，但小桶內(nèi)不能裝砂
B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)始終保持小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂和小桶的質(zhì)量
C．實(shí)驗(yàn)中如果用縱坐標(biāo)表示加速度，用橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量，描出相應(yīng)的點(diǎn)在一條直線上時(shí)，即可證明加速度與質(zhì)量成反比
D．每次改變小車的質(zhì)量，都必須重新平衡摩擦
（2）在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中細(xì)砂的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖2，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因．
答：實(shí)驗(yàn)前該同學(xué)未平衡（或未完全平衡）摩擦力．

Answer 1

分析 在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，使得砂和小桶的重力等于小車的合力，需平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，不掛砂和小桶，小車后面需連接紙帶．因?yàn)樾≤囎黾铀龠\(yùn)動(dòng)，桶和砂的重力不等于繩子的拉力，需保持小車和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小桶的質(zhì)量．
圖象說明在拉力大于0時(shí)，物體的加速度為0，說明繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時(shí)，不需掛砂和小桶，但小車后面必須與紙帶相連，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過程中紙帶受到阻力．故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)牛頓第二定律得，以整體為研究對象有mg=（m+M）a
解得a=$\frac{mg}{M+m}$．則繩子的拉力F=$\frac{mMg}{m+M}$，當(dāng)m遠(yuǎn)小于M，即砂和小桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的質(zhì)量時(shí)，繩子的拉力等于砂和小桶的重力．故B正確．
C、實(shí)驗(yàn)中如用縱坐標(biāo)表示加速度，用橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量，描出相應(yīng)的點(diǎn)不在同一條直線上，是曲線．應(yīng)該做a與$\frac{1}{M}$圖線，若圖線為直線，證明加速度與質(zhì)量成反比．故C錯(cuò)誤．
D、每次改變小車的質(zhì)量，都無需重新平衡摩擦，故D錯(cuò)誤．
故選：B．
（2）圖象說明在拉力大于0時(shí)，物體的加速度為0，說明合外力為0，即繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是沒有將長木板的末端抬高或抬高不夠．
故答案為：（1）B；（2）實(shí)驗(yàn)前該同學(xué)未平衡（或未完全平衡）摩擦力．

點(diǎn)評 只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．