Question

5．（1）利用圖示裝置可以做力學中的許多實驗．以下說法正確的是BD．
A．利用此裝置做“研究勻變速直線運動”的實驗時，必須設法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響
B．利用此裝置探究“加速度與質量的關系”，通過增減小車上的砝碼改變質量時，不需要重新調節(jié)木板的傾斜度
C．利用此裝置探究“加速度與質量的關系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-m關系圖象不是直線，就可確定加速度與質量成反比
D．利用此裝置探究“功與速度變化的關系”實驗時，應將木板帶打點計時器的一端適當墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面的分力補償小車運動中所受阻力的影響
（2）小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時，因為不斷增加所掛鉤碼的個數(shù)，導致鉤碼的質量遠遠大于小車的質量，則小車加速度a的值隨鉤碼個數(shù)的增加將趨近于g的值．

Answer 1

分析 （1）利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實驗，在研究勻變速直線運動時不需要平衡摩擦力，在探究“小車的加速度與質量的關系”和探究“功與速度變化的關系”實驗時，需要平衡摩擦力；
（2）在探究“小車的加速度a與力F的關系”時，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達式，不難得出當鈞碼的質量遠遠大于小車的質量時，加速度a近似等于g的結論．

解答 解：（1）A、此裝置可以用來研究勻變速直線運動，但不需要平衡摩擦力，故A錯誤．
B、利用此裝置探究“加速度與質量的關系”，因斜面傾斜是為了平衡摩擦力； 故通過增減小車上的砝碼改變質量時，不需要重新調節(jié)木板的傾斜度；故B正確；
C、利用此裝置探究“小車的加速度與質量的關系”，并用圖象法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-m關系圖象不是直線，不能確定a與m成反比，應該作a-$\frac{1}{m}$圖線，看是否成正比，若成正比，說明a與M成反比．故C錯誤；
D、探究“功與速度變化的關系”實驗時，需要平衡摩擦力，方法是將木板帶打點計時器的一端適當墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補償小車運動中所受阻力的影響，從而小車受到的合力即為繩子的拉力，故D正確；
故選：BD；
（2）設小車質量為m，鉤碼質量為M，則對鉤碼有：Mg-F=Ma…①
對小車有：F-μmg=ma…②
聯(lián)立①②解得：a=$\frac{M-μm}{m+M}$g
將上式變形為：a=$\frac{1-\frac{μm}{M}}{1+\frac{μm}{M}}$g，可見當M＞＞m時，加速度a趨近于g．
故答案為：（1）BD；（2）g．

點評 本題考查幾個相關聯(lián)實驗的實驗原理和注意事項的分析； 要解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，然后熟練應用物理規(guī)律來解決實驗問題．