Question

1．如圖是一個中學物理中常用的力學實驗裝置，關于此裝置，下列說法中正確的有（　　）

• A． 用此裝置“研究勻變速直線運動”時必須平衡摩擦力
• B． 用此裝置“探究小車的加速度與質量的關系”并用圖象法處理數(shù)據時，如果畫出的α-M關系圖象是一條曲線，就可以確定加速度與質量成反比
• C． 用此裝置“探究功與速度變化的關系”時，將木板左端適當墊高，目的是為了平衡摩擦力
• D． 用此裝置“探究小車的加速度與外力的關系”時，若用鉤碼的重力代替繩子對小車的拉力，應讓鉤碼質量遠小于小車質量

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，在探究“小車的加速度與質量的關系”和探究“功與速度變化的關系”實驗時，需要平衡摩擦力；在探究“小車的加速度與質量的關系”時，根據牛頓第二定律求出加速度a的表達式，不難得出當鈞碼的質量遠遠大于小車的質量時，加速度a近似等于g的結論．

解答 解：A．在利用該裝置“研究勻變速直線運動”的實驗中，摩擦力不影響研究結果，故不需要平衡摩擦力，故A錯誤；
B．在利用該裝置來“探究物體的加速度與質量的關系”時，可以通過圖象法處理數(shù)據，加速度a與小車的質量m成反比，畫出a-m的關系不能確定加速度與質量的關系，要畫出a-$\frac{1}{m}$的關系才能確定加速度與質量的關系．故B錯誤；
C．在利用該裝置來做“探究功與速度變化的關系”實驗前，木板左端被墊起一些，使小車在不受拉力作用時做勻速直線運動，這樣做的目的是為了補償阻力，使小車受到的拉力等于砝碼的重力．故C正確；
D．在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質量的關系”時，設小車的質量為M，小吊盤和盤中物塊的質量為m，設繩子上拉力為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；
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小吊盤和盤中物塊的重力．故D正確；
故選：CD．

點評 本題涉及的實驗比較多，但只要能明確實驗原理，根據物理定律求出相應的表達式，然后可以討論得出相應結論．
要注意哪些實驗需要平衡摩擦力，注意在平衡摩擦力時，平衡摩擦力不足或平衡摩擦力過度都是錯誤的．