Question

【題目】在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)（裝置如圖所示）：

(1)下列說(shuō)法中正確的是（_______）

A. 平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的摩擦力時(shí)，應(yīng)把裝砂的小桶通過(guò)定滑輪拴在小車上

B. 連接砂桶和小車的輕繩應(yīng)和長(zhǎng)木板保持平行

C. 平衡摩擦力后，長(zhǎng)木板的位置不能移動(dòng)

D. 小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車

(2)甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖像為圖所示中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫(huà)出的圖像為圖中的直線Ⅱ。直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是（_______）

A. 實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力

B. 甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了

C. 實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力

D. 乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了

(3)在研究小車的加速度a和小車的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于沒(méi)有滿足（m為砂桶及砂桶中砂的質(zhì)量）的條件，結(jié)果得到的圖像應(yīng)是下圖中的（________）

A. B. C. D.

(4)在研究小車的加速度a和拉力F的關(guān)系時(shí)，由于沒(méi)有滿足的關(guān)系，結(jié)果應(yīng)是下圖中的（________）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BCD BC D D

【解析】

(1)[1]A. 平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動(dòng)小車，使小車沿木板運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B. 若連接砝碼盤(pán)和小車的細(xì)繩與長(zhǎng)木板不保持平行，則繩子的拉力分力等于小車的外力，這樣導(dǎo)致誤差增大，故B正確；

C. 每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故長(zhǎng)木板的位置不能移動(dòng)，以防摩擦力不再平衡，故C正確；

D. 為充分利用紙帶，實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車，故D正確；

(2)[2]AB. Ⅰ圖象表明在小車的拉力為0時(shí)，小車的加速度大于0，說(shuō)明合外力大于0，說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)渡，即把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD. Ⅱ圖象說(shuō)明在拉力大于0時(shí)，物體的加速度為0，說(shuō)明合外力為0，即繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是沒(méi)有將長(zhǎng)木板的末端抬高或抬高不夠，故C正確，D錯(cuò)誤；

(3)[3] 在研究加速度跟小車質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持不變，改變小車質(zhì)量，在小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量時(shí)，即當(dāng)滿足時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力（合力），此時(shí)加速度與小車質(zhì)量成反比，與成正比，以橫軸，為縱軸，則圖象應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的直線，當(dāng)小車質(zhì)量不遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量時(shí)，小車受到的拉力明顯小于重物重力，圖象向下彎曲，最后趨近于定值；

A. 與分析不符，故A錯(cuò)誤；

B. 與分析不符，故B錯(cuò)誤；

C. 與分析不符，故C錯(cuò)誤；

D. 與分析相符，故D正確。

(4)[4]設(shè)繩子上拉力為，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：

對(duì)砂桶和砂有：

由此解得：

由此可知當(dāng)時(shí)，則有：

而當(dāng)沒(méi)有滿足的關(guān)系時(shí)，由于，隨著的增大，的加速度：

即實(shí)際的加速度小于理論值，圖象將會(huì)發(fā)生向下彎曲；

A. 與分析不符，故A錯(cuò)誤；

B. 與分析不符，故B錯(cuò)誤；

C. 與分析不符，故C錯(cuò)誤；

D. 與分析相符，故D正確。