Question

20．利用圖示裝置可以做許多力學(xué)實(shí)驗(yàn)，以下關(guān)于此裝置所能做的實(shí)驗(yàn)的說法中正確的有（　　）

• A． 利用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，必須將長木板右端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力
• B． 利用此裝置“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，必須將長木板右端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力
• C． 利用此裝置“探究動(dòng)能定理”時(shí)，必須使所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，但不必平衡摩擦力
• D． 利用此裝置“探究機(jī)械能守恒定律”時(shí)，必須將長木板右端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力
• E． 利用此裝置“研究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，若所掛鉤碼質(zhì)量很大，則a-F圖線將逐漸趨近于水平，這條水平漸近線對應(yīng)的加速度大小等于重力加速度g

Answer 1

分析 利用圖示小車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“小車的加速度與質(zhì)量的關(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)大于小車的質(zhì)量時(shí)，加速度a近似等于g的結(jié)論．

解答 解：A．在利用該裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，摩擦力不影響研究結(jié)果．不需要平衡摩擦力；故A錯(cuò)誤；
B．在利用該裝置來“探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，木板左端被墊起一些，使小車在不受拉力作用時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是為了補(bǔ)償阻力，使小車受到的拉力等于砝碼的重力；故B正確；
C．在利用該裝置來做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)前，木板左端被墊起一些，使小車在不受拉力作用時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是為了補(bǔ)償阻力，使小車受到的拉力等于砝碼的重力．故C錯(cuò)誤；
D．利用此裝置“探究機(jī)械能守恒定律”時(shí)，必須消除摩擦力的影響；故將長木板右端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力；故D正確；
E、在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，設(shè)小車的質(zhì)量為M，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量為m，設(shè)繩子上拉力為F，
以整體為研究對象有mg=（m+M）a
解得a=$\frac{mg}{M+m}$
以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma=$\frac{M}{M+m}$mg；
若所掛鉤碼質(zhì)量很大，則a-F圖線將逐漸趨近于水平，這條水平漸近線對應(yīng)的加速度大小等于重力加速度g；故E正確；
故選：BDE

點(diǎn)評 本題考查常見實(shí)驗(yàn)中的原理；要明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)物理定律求出相應(yīng)的表達(dá)式，然后可以討論得出相應(yīng)結(jié)論．實(shí)驗(yàn)時(shí)要平衡摩擦力的條件，明確當(dāng)平衡摩擦力不足或過平衡摩擦力都是錯(cuò)誤的．