Question

【題目】在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時（裝置如圖所示）：

(1)下列說法中正確的是（_______）

A. 平衡運動系統(tǒng)的摩擦力時，應把裝砂的小桶通過定滑輪拴在小車上

B. 連接砂桶和小車的輕繩應和長木板保持平行

C. 平衡摩擦力后，長木板的位置不能移動

D. 小車應靠近打點計時器，且應先接通電源再釋放小車

(2)甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖像為圖所示中的直線Ⅰ，乙同學畫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，下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是（_______）

A. 實驗前甲同學沒有平衡摩擦力

B. 甲同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了

C. 實驗前乙同學沒有平衡摩擦力

D. 乙同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了

(3)在研究小車的加速度a和小車的質量M的關系時，由于沒有滿足（m為砂桶及砂桶中砂的質量）的條件，結果得到的圖像應是下圖中的（________）

A. B. C. D.

(4)在研究小車的加速度a和拉力F的關系時，由于沒有滿足的關系，結果應是下圖中的（________）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BCD BC D D

【解析】

(1)[1]A. 平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，使小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，故A錯誤；

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

C. 每次改變小車的質量時，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，故長木板的位置不能移動，以防摩擦力不再平衡，故C正確；

D. 為充分利用紙帶，實驗時小車應靠近打點計時器，且應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，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過渡，即把長木板的末端抬得過高了，故A錯誤，B正確；

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

(3)[3] 在研究加速度跟小車質量的關系時，保持不變，改變小車質量，在小車質量遠大于重物質量時，即當滿足時，可以認為小車受到的拉力（合力），此時加速度與小車質量成反比，與成正比，以橫軸，為縱軸，則圖象應是過原點的直線，當小車質量不遠大于重物質量時，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錯誤；

B. 與分析不符，故B錯誤；

C. 與分析不符，故C錯誤；

D. 與分析相符，故D正確。

(4)[4]設繩子上拉力為，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：

對砂桶和砂有：

由此解得：

由此可知當時，則有：

而當沒有滿足的關系時，由于，隨著的增大，的加速度：

即實際的加速度小于理論值，圖象將會發(fā)生向下彎曲；

A. 與分析不符，故A錯誤；

B. 與分析不符，故B錯誤；

C. 與分析不符，故C錯誤；

D. 與分析相符，故D正確。