Question

13．用如圖1所示裝置做“探究加速度與力，質(zhì)量的關(guān)系”的實驗．實驗中小車及砝碼的總質(zhì)量為m₁，鉤碼質(zhì)量為m₂，并用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用紙帶測出小車運動的加速度．

（1）下列說法正確的是CD
A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力
B．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源
C．本實驗中m₁應(yīng)遠(yuǎn)大于m₂
D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)用a-$\frac{1}{m}$圖
（2）平衡摩擦力的方法是木板一端墊高
（3）如圖2，某同學(xué)得到以下畫個實驗圖線．a(chǎn)，b，其中描述加速度與力的關(guān)系圖線是a
（4）實驗時改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度．根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線，如圖3，此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是C
A．小車與平面軌道之間存在摩擦
B．平面軌道傾斜角度過大
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大
D．所用小車的質(zhì)量過大．

Answer 1

分析 實驗時需要提前做的工作有兩個：①平衡摩擦力，且每次改變小車質(zhì)量時，不用重新平衡摩擦力，因為f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了．②讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m．根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，由△x=at²可求小車的加速度．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A錯誤．
B、實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車，故B錯誤．
C、讓小車的質(zhì)量m₁遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m₂，因為：實際上繩子的拉力F=m₁a=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}+{m}_{1}}$m₂g，故應(yīng)該是m₂＜＜m₁，而當(dāng)m₂不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于m₁時a=$\frac{{m}_{2}g}{{m}_{2}+{m}_{1}}$=$\frac{g}{1+\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}}$，隨m₂的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g，故C正確．
D、F=ma，所以：a=$\frac{1}{{m}_{1}}$F，當(dāng)F一定時，a與$\frac{1}{{m}_{1}}$成正比，故D正確．
故選：CD．
（2）平衡摩擦力只需將一端墊高，用重力的分力來平衡摩擦力即可；
（3）由F=ma可得，加速度與力成正比，故圖象應(yīng)為a；
（4）隨著力F的增大，即砝碼和小盤總質(zhì)量的增大，不再滿足砝碼和小盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，故C正確、ABD錯誤．
故答案為：（1）CD；（2）木板一端墊高   （3）a；（4）C

點評 對于實驗的掌握，要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．