Question

（2013?荊州二模）（I）某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖所示的裝置，探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系．

（1）圖1是探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)示意圖．根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，作出a-F圖線(xiàn)如圖2所示，圖線(xiàn)彎曲的原因是

砂和小桶的總質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，

；
（2）幾位同學(xué)分析所得到的a-F圖線(xiàn)不是一條直 線(xiàn)的原因后，重新設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)如圖3所示．多次 改變沙桶的質(zhì)量，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈簧秤可以得到 多組不同的加速度a、力F的值．則下列說(shuō)法中正確 的是

AD

A．由于空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦很小，可以 得出的結(jié)論，圖線(xiàn)是傾斜的直線(xiàn)
B．在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)確保砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M
C．除空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦力之外，動(dòng)滑輪的質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)最大的誤差來(lái)源
D．實(shí)驗(yàn)中測(cè)出加速度a的值可能大于重力加速度g．

Answer 1

分析：1、探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，平衡摩擦力后，在砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的情況下，可以近似認(rèn)為小車(chē)所受到的合力等于砂桶重力，否則小車(chē)受到的合力將明顯小于砂桶重力．
2、由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈簧秤可以得到多組不同的加速度a、力F的值，可以不計(jì)動(dòng)滑輪的質(zhì)量，不需要保砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M．

解答：解：（1）設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為M，砂桶的總質(zhì)量為m，
由牛頓第二定律得：
對(duì)m：mg-F_拉=ma，
對(duì)M：F_拉=Ma，
解得：F_拉=

mMg

m+M

=

mg

1+ m M

，
當(dāng)m＜＜M時(shí)，即砂桶總重力要遠(yuǎn)小于小車(chē)的重力，繩子的拉力近似等于砂桶的總重力，
小車(chē)的加速度a與拉力成正比，如果砂和小桶的總質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，小車(chē)受到的拉力明顯小于砂桶重力，
加速度與砂桶重力（小車(chē)受到的合力）不成正比，a-F圖象發(fā)生彎曲，不再是直線(xiàn)．
（2）A、由于空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦很小，可以得出的結(jié)論是圖線(xiàn)是傾斜的直線(xiàn)，故A正確
B、由彈簧秤可以得到多組不同的力F的值，所以不需要保砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M．故B錯(cuò)誤
C、由彈簧秤可以得到多組不同的力F的值，可以不計(jì)動(dòng)滑輪的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤
D、因?yàn)椴捎玫氖莿?dòng)滑輪，所以實(shí)驗(yàn)中測(cè)出加速度a的值可能大于重力加速度g，故D正確
故選：AD．
故答案為：（1）砂和小桶的總質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，
（2）AD

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，難度不大，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．