Question

圖為“探究加速度與力．質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．沙和沙桶的總質(zhì)量為m，小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量為M，實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車(chē)?yán)�力的大�。畬?shí)驗(yàn)操作中有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）

A．調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳�小�?chē)的細(xì)繩與木板平行，這樣做的目的是為了可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車(chē)受的合力

B．如右圖所示是某一次實(shí)驗(yàn)中描繪出的加速度a與力F的關(guān)系圖像，其中OA段是通過(guò)原點(diǎn)的直線，而AB段是曲線，這是沙桶里的沙不斷增多的緣故。

C．正確平衡摩擦力的方法是：將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及沙和沙桶，輕推小車(chē)，觀察判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)

D．每次改變小車(chē)質(zhì)量后，需重新平衡摩擦力

（2）某同學(xué)將沙及沙桶的總重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車(chē)動(dòng)能增量大一些．這一情況可能是下列哪些原因造成的（ ）

A．在接通電源的同時(shí)釋放了小車(chē)

B．小車(chē)釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近

C．阻力未完全被小車(chē)重力沿木板方向的分力平衡掉

D．沙桶做勻加速運(yùn)動(dòng)，沙和沙桶總重力大于細(xì)繩拉力

（3）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的a-圖線如圖所示，從圖線可得沙和沙桶的總質(zhì)量為_(kāi)_______ kg.

Answer 1

（1）AB（2）CD（3）0.02

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為減少誤差，提高實(shí)驗(yàn)的精確度，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳�小�?chē)的細(xì)繩與木板平行，目的是消除摩擦帶來(lái)的誤差，即平衡摩擦力后，使細(xì)繩的拉力等于小車(chē)的合力，A正確；a-F圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，開(kāi)始砝碼和砝碼盤(pán)重力比較小，砝碼和砝碼盤(pán)基本等于繩子的拉力，斜率為小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù)，斜率不變．當(dāng)上部于砝碼和砝碼盤(pán)的重力比較大，不滿足小車(chē)的質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤(pán)的質(zhì)量m，砝碼和砝碼盤(pán)重力不等于繩子的拉力，只有對(duì)整體研究，砝碼和砝碼盤(pán)的重力才表示合力，但斜率的倒數(shù)為M+m的倒數(shù)，所以上部圖線彎曲，B正確；將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛沙和沙桶的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車(chē)的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車(chē)的合力就是繩子的拉力．要判斷是否是勻速運(yùn)動(dòng)，我們可以從打出的紙帶相鄰的點(diǎn)的間距來(lái)判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；平衡摩擦力時(shí)，滿足，即，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，只需要滿足該式子即可，所以每次改變小車(chē)質(zhì)量后不需要重新平衡摩擦力，D錯(cuò)誤；

（2）他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車(chē)動(dòng)能增量大一些，從功能關(guān)系看出：該實(shí)驗(yàn)一定有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即試驗(yàn) 中有存在摩擦力沒(méi)有被平衡掉；還有該實(shí)驗(yàn)要求，只有當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車(chē)的拉力才近似等于砝碼的重力，CD正確

（3）根據(jù)牛頓第二定律可知，，則F即為圖象的斜率，所以砂和砂桶的總重力，解得：

考點(diǎn)：“探究加速度與力．質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)