Question

【題目】力學(xué)中很多實驗都有相通之處，如圖所示的實驗裝置就可完成驗證牛頓第二定律等多個實驗。

(1)用如圖所示裝置完成的下列實驗中不需要平衡摩擦力的是________。

A．探究動能定理

B．測定勻變速直線運動的加速度

C．驗證牛頓第二定律

D．測定動摩擦因數(shù)

(2)某同學(xué)用此裝置來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量為M，小吊盤及盤內(nèi)砝碼總質(zhì)量為m，利用紙帶求出的加速度為a，則當(dāng)M與m的關(guān)系滿足________時，可認(rèn)為輕繩對小車的拉力大小等于小吊盤及盤內(nèi)砝碼的總重力。

(3)該同學(xué)在保持小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量M一定的條件下，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于沒有平衡摩擦力，得到的a F圖線應(yīng)為________。

Answer 1

【答案】 (1)BD (2)Mm (3)C

【解析】(1)在驗證牛頓第二定律、探究動能定理實驗中，都是讓輕繩的拉力充當(dāng)小車所受的合外力，所以都需要平衡摩擦力，實驗中不需要平衡摩擦力的是測定勻變速直線運動的加速度、測定動摩擦因數(shù)，故選BD。

(2)由牛頓第二定律可知，對小車及車內(nèi)砝碼：T＝Ma，對整體：mg＝(m＋M)a，聯(lián)立可得，所以只有當(dāng)Mm時，T≈mg

(3)沒有平衡摩擦力，說明當(dāng)外力大于最大靜摩擦力時，小車才有加速度，故AB錯誤；D圖發(fā)生彎曲說明加速度與外力不成正比，即沒有滿足Mm，故D錯誤，C正確。