Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．
（1）下列做法正確的是AD（填字母代號(hào)）．
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�木塊的細(xì)繩與長木板保持平行
B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
（2）為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量．（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）
（3）甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼、在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖2中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m_甲、m_乙，甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ_甲、μ_乙，由圖2可知，m_甲小于m_乙，μ_甲大于μ_乙．（選填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)逐項(xiàng)分析判斷，得出正確的答案；
（2）根據(jù)牛頓第二定律，運(yùn)用整體法和隔離法得出拉力的表達(dá)式，通過表達(dá)式分析砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力的條件；
（3）根據(jù)牛頓第二定律得出加速度與拉力F的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率和截距比較質(zhì)量和動(dòng)摩擦因數(shù)的大小．

解答 解：（1）A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�木塊的細(xì)繩與長木板保持平行，故A正確．
B、平衡摩擦力時(shí)，不能將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴木塊上，故B錯(cuò)誤．
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放木塊，故C錯(cuò)誤．
D、通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦，故D正確．
故選：AD．
（2）對(duì)整體分析，加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔離對(duì)木塊分析，根據(jù)牛頓第二定律得：F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，可知當(dāng)砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量時(shí)，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得：a=$\frac{F-μmg}{m}=\frac{1}{m}F-μg$，知圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，可知m_甲＜m_乙，
甲的縱軸截距大于乙的縱軸截距，可知μ_甲＞μ_乙．
故答案為：①AD，②遠(yuǎn)小于，③小于，大于．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)，對(duì)于圖線問題，一般的解決方法是得出兩個(gè)物理量的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率和截距進(jìn)行求解．