Question

15．利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)．
①以下說(shuō)法正確的是C．
A．利用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，必須設(shè)法消除小車(chē)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(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，如果畫(huà)出的a  m關(guān)系圖象不是直線，就可確定加速度與質(zhì)量成反比
C．利用此裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車(chē)重力沿斜面的分力補(bǔ)償小車(chē)運(yùn)動(dòng)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(guān)系”時(shí)，因?yàn)椴粩嘣黾铀鶔煦^碼的個(gè)數(shù)，導(dǎo)致鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車(chē)的質(zhì)量，則小車(chē)加速度a的值隨鉤碼個(gè)數(shù)的增加將趨近于g 的值．

Answer 1

分析 利用圖示小車(chē)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(dòng)時(shí)不需要平衡摩擦力，在探究“小車(chē)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(chē)的加速度a與力F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(chē)的質(zhì)量時(shí)，加速度a近似等于g的結(jié)論．

解答 解：（1）A、此裝置可以用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，但不需要平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤．
B、曲線的種類(lèi)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(zhì)量成反比，應(yīng)畫(huà)出a-$\frac{1}{m}$圖象，故B錯(cuò)誤．
C、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，方法是將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車(chē)重力沿斜面分力補(bǔ)償小車(chē)運(yùn)動(dòng)中所受阻力的影響，從而小車(chē)受到的合力即為繩子的拉力，故C正確．
故選：C
（2）設(shè)小車(chē)質(zhì)量為m，鉤碼質(zhì)量為M，則對(duì)鉤碼有Mg-F=Ma   ①
對(duì)小車(chē)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(jiàn)當(dāng)M＞＞m時(shí)，加速度a趨近于g．
故答案為：（1）C； （2）g

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來(lái)解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題．