Question

圖為“探究加速度與力．質(zhì)量關(guān)系”的實驗裝置示意圖．沙和沙桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M，實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)�力的大�。畬嶒灢僮髦杏嘘P(guān)說法正確的是（ ）

A．調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?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)繩拉力等于小車受的合力

B．如右圖所示是某一次實驗中描繪出的加速度a與力F的關(guān)系圖像，其中OA段是通過原點的直線，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，觀察判斷小車是否做勻速運動

D．每次改變小車質(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)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些．這一情況可能是下列哪些原因造成的（ ）

A．在接通電源的同時釋放了小車

B．小車釋放時離打點計時器太近

C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉

D．沙桶做勻加速運動，沙和沙桶總重力大于細(xì)繩拉力

（3）某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的a-圖線如圖所示，從圖線可得沙和沙桶的總質(zhì)量為________ kg.

Answer 1

（1）AB（2）CD（3）0.02

【解析】

試題分析：（1）實驗過程中，為減少誤差，提高實驗的精確度，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與木板平行，目的是消除摩擦帶來的誤差，即平衡摩擦力后，使細(xì)繩的拉力等于小車的合力，A正確；a-F圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，開始砝碼和砝碼盤重力比較小，砝碼和砝碼盤基本等于繩子的拉力，斜率為小車質(zhì)量的倒數(shù)，斜率不變．當(dāng)上部于砝碼和砝碼盤的重力比較大，不滿足小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m，砝碼和砝碼盤重力不等于繩子的拉力，只有對整體研究，砝碼和砝碼盤的重力才表示合力，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恰好做勻速運動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．要判斷是否是勻速運動，我們可以從打出的紙帶相鄰的點的間距來判斷小車是否做勻速運動，C錯誤；平衡摩擦力時，滿足，即，與質(zhì)量無關(guān)，只需要滿足該式子即可，所以每次改變小車質(zhì)量后不需要重新平衡摩擦力，D錯誤；

（2）他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，從功能關(guān)系看出：該實驗一定有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即試驗 中有存在摩擦力沒有被平衡掉；還有該實驗要求，只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量時，小車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：“探究加速度與力．質(zhì)量關(guān)系”的實驗