Question

19．利用如圖裝置可以做力學(xué)中的許多實驗．

以下說法正確的是（　�。�

• A． 用此裝置做“研究勻變速直線運動”實驗時，必須平衡滑塊和長木板間的摩擦力
• B． 用此裝置做“研究勻變速直線運動”實驗時，必須調(diào)整滑輪高度使連接滑塊的細線與長木塊平行
• C． 用此裝置做“探究加速度a與力F的關(guān)系”實驗時，應(yīng)使砝碼和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量
• D． 用此裝置做“探究加速度a與力F的關(guān)系”實驗時，在每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，需要重新平衡摩擦力

Answer 1

分析 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，“研究勻變速直線運動”時，細線必須與木板平行以保持加速度不變；在探究“小車的加速度a與力F的關(guān)系”時，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達式，不難得出當鉤碼的質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量時，可以用鉤碼的重力代替繩子的拉力．

解答 解：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、用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行，保持小車的加速度不變．故B正確；
C、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，設(shè)小車的質(zhì)量為M，砝碼和盤內(nèi)砝碼的總質(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：$\frac{mg}{M+m}$
以M為研究對象有繩子的拉力為：$F=Ma=\frac{Mmg}{M+m}$
顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于砝碼和盤內(nèi)砝碼的重力，故C正確．
D、平衡摩擦力的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，即mgsinθ=μmgcosθ，式子成立與質(zhì)量無關(guān)，故改變質(zhì)量后不需重新進行平衡．故D錯誤；
故選：BC

點評 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(yīng)用物理規(guī)律來解決實驗問題，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．