Question

8．如圖所示為“探究加速度與物體受力及質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖中A為小車，B為裝有砝碼的托盤(pán)，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電．小車的質(zhì)量為m₁，托盤(pán)（及砝碼）的質(zhì)量為m₂．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力
• B． 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源
• C． 本實(shí)驗(yàn)m₂應(yīng)遠(yuǎn)大于m₁
• D． 在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-$\frac{1}{{m}_{1}}$圖象

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)時(shí)需要提前做的工作有兩個(gè)：①平衡摩擦力，且每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不用重新平衡摩擦力，因?yàn)閒=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，因?yàn)椋弘H上繩子的拉力F=Ma=$\frac{M}{M+m}$mg，故應(yīng)該是m＜＜M，而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時(shí)a=$\frac{mg}{M+m}$=$\frac{\;g}{1+\frac{M}{\;m}}$，
隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無(wú)限趨近于g．

解答 解：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(cuò)誤．
B：實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車，故B錯(cuò)誤．
C：讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，因?yàn)椋弘H上繩子的拉力F=Ma=$\frac{M}{M+m}$mg，
故應(yīng)該是m＜＜M，而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時(shí)a=$\frac{mg}{M+m}$=$\frac{\;g}{1+\frac{M}{\;m}}$，隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無(wú)限趨近于g，故C錯(cuò)誤．
D：F=ma，所以：a=$\frac{F}{{m}_{1}}$，當(dāng)F一定時(shí)，a與$\frac{1}{{m}_{1}}$成正比，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，且會(huì)根據(jù)原理分析實(shí)驗(yàn)誤差．