Question

【題目】實(shí)驗(yàn)：小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的裝置，可以完成許多力學(xué)實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示（重力加速度g）

（1）以下說法正確的是________

A．用此裝置“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”時(shí)，不需要鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，但必須平衡摩擦力

B．用此裝置“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，每次改變鉤碼個(gè)數(shù)后，不需要重新平衡摩擦力:“探究加速度與質(zhì)量關(guān)系”時(shí)，每次改變小車質(zhì)量需重新平衡摩擦力

C．用此裝置“探究功與速度變化關(guān)系”時(shí)，不需要平衡摩擦力

D．若在小車和細(xì)線之間安裝一個(gè)力的傳感器在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，不需要滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）利用此裝置“探究在外力一定的條件下，物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)通過在小車上添加鉤碼來改變小車的質(zhì)量，得到圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上鉤碼的質(zhì)量，設(shè)圖乙中直線的斜率為K，在縱軸上的截距為b，若牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立，則小車受到的拉力為__________，小車的質(zhì)量（不計(jì)車上的鉤碼）為__________。（用K、b來表示本題結(jié)果）

（3）某同學(xué)利用此裝置“探究在小車質(zhì)量一定的條件下，物體的加速度與拉力F的關(guān)系”時(shí)，通過增加繩子下端掛的鉤碼個(gè)數(shù)來改變小車所受的拉力F，得到小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)，畫出a—F圖象，發(fā)現(xiàn)當(dāng)F較大時(shí)圖象發(fā)生了如圖丙所示的彎曲，當(dāng)F無窮大時(shí)圖象將趨于一條水平線，則此時(shí)對應(yīng)的加速度a=__________；該同學(xué)經(jīng)過思考后將實(shí)驗(yàn)方案改變?yōu)橛眯≤囍械你^碼掛在繩的下端增加外力，那么關(guān)于該同學(xué)的修正方案，下列說法正確的是__________。

A．該修正方案可以避免a-F圖線末段發(fā)生彎曲

B．該修正方案可以避免a-F圖線末段發(fā)生彎曲的條件是小車質(zhì)量大于等于細(xì)線下鉤碼質(zhì)量

C．該修正方案畫出的a-F圖線斜率倒數(shù)為小車的質(zhì)量

D．該修正方案畫出的a-F圖線斜率倒數(shù)為小車總質(zhì)量和繩下鉤碼質(zhì)量的總和

Answer 1

【答案】D g AD

【解析】

(1)[1]A．用此裝置“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”時(shí)，不需要鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，也不需要平衡摩擦力，A錯(cuò)誤；

B．用此裝置“探究加速度與力的關(guān)系”和“探究加速度與質(zhì)量關(guān)系”時(shí)，每次改變鉤碼個(gè)數(shù)后，都不需要重新平衡摩擦力，B錯(cuò)誤；

C．用此裝置“探究功與速度變化關(guān)系”時(shí)，需要平衡摩擦力，C錯(cuò)誤；

D．若在小車和細(xì)線之間安裝一個(gè)力的傳感器在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，通過傳感器就可以直接讀出拉力的大小，因此不需要滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，D正確。

故選D。

(2)[2][3]設(shè)小車質(zhì)量為M，實(shí)驗(yàn)中

整理得

可知

，

整理得

，

(3)[4]當(dāng)拉力無窮大時(shí)，加速度趨近于重力加速度g。

[5] A．該修正方案是將小車和鉤碼作為研究對象，保證了研究對象的質(zhì)量不變，改變拉力時(shí)，加速度隨之改變，這時(shí)拉力沒有誤差，小車質(zhì)量也沒有誤差，因此圖象不會出現(xiàn)末段彎曲現(xiàn)象，A正確

B．該修正方案中鉤碼的重力就是拉力，不再計(jì)算繩子拉力大小，因此也不再要求小車質(zhì)量與細(xì)線下鉤碼質(zhì)量的大小關(guān)系，B錯(cuò)誤；

CD．該修正方案畫出的a—F圖線斜率倒數(shù)為小車和繩下鉤碼的總質(zhì)量，C錯(cuò)誤，D正確。

故選AD。