Question

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”：

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先平衡小車與木板之間的摩擦力．關(guān)于平衡摩擦力的操作方法，下列說法正確的是_______．

A．要保持砂桶和小車始終相連

B．逐漸墊高木板右側(cè)，直到小車恰好開始滑動(dòng)

C．逐漸墊高木板右側(cè)，直到輕推小車能讓小車恰好勻速滑動(dòng)

D．每次改變小車內(nèi)砝碼的數(shù)量，都要重新平衡摩擦力

(2)如果該同學(xué)平衡好了摩擦力，保持小車的質(zhì)量M不變，多次改變砂桶與砂的總重力F(砂的質(zhì)量最終達(dá)到M)，分別測(cè)小車加速度a，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在a一F圖象中描點(diǎn)得到的圖像應(yīng)如圖乙中________，簡述你的判斷依據(jù)：____________________________．

(3)該同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在自制的雙層架子上固定帶有刻度標(biāo)記的木板，架子放在水平桌面上，兩輛相同小車質(zhì)量均為M(足夠大)，兩個(gè)相同托盤質(zhì)量均為m0，每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為m．實(shí)驗(yàn)主要操作步驟如下：

①平衡車子與木板間的摩擦力；

②讓兩輛小車緊靠右邊的擋板，記下小車前端刻度尺讀數(shù)s0，在乙托盤中放入1個(gè)砝碼，在甲托盤中放入2個(gè)砝碼；

③同時(shí)釋放兩小車，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后(未到滑輪處)，用手機(jī)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行拍照，讀出照片中甲、乙小車前端刻度尺讀數(shù)，分別為s1、s2.

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)方案的原理，在本次實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證表達(dá)式___________(用題中所給物理量表示)成立，多次實(shí)驗(yàn)后即可驗(yàn)證“物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與所受合外力成正比”．

Answer 1

【答案】 C C 平衡好了摩擦力，則a與F成正比，圖象過原點(diǎn)；砂的質(zhì)量太大，不再滿足遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

【解析】（1）平衡摩擦力的方法就是，不掛鉤碼，讓小車與紙帶相連，墊高木板右側(cè)直到小車在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤，C正確；每次改變小車內(nèi)砝碼的數(shù)量，不需要重新平衡摩擦力，故D錯(cuò)誤。所以選C。

（2）如果已經(jīng)平衡摩擦力，則剛開始a-F的圖象是一條過原點(diǎn)的直線，不斷往桶里加砂，砂的質(zhì)量最終達(dá)到，不能滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，此時(shí)圖象發(fā)生彎曲，故C正確，ABD錯(cuò)誤。所以選C。

（3）已知兩小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，根據(jù)，可得： 、，若滿足： ，聯(lián)立可得： ，則表明小車的質(zhì)量一定時(shí)，其小車的加速度與合力成正比。