Question

1．如图是一个中学物理中常用的力学实验装置，关于此装置，下列说法中正确的有（　　）

• A． 用此装置“研究匀变速直线运动”时必须平衡摩擦力
• B． 用此装置“探究小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的α-M关系图象是一条曲线，就可以确定加速度与质量成反比
• C． 用此装置“探究功与速度变化的关系”时，将木板左端适当垫高，目的是为了平衡摩擦力
• D． 用此装置“探究小车的加速度与外力的关系”时，若用钩码的重力代替绳子对小车的拉力，应让钩码质量远小于小车质量

Answer 1

分析 利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力；在探究“小车的加速度与质量的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，不难得出当钧码的质量远远大于小车的质量时，加速度a近似等于g的结论．

解答 解：A．在利用该装置“研究匀变速直线运动”的实验中，摩擦力不影响研究结果，故不需要平衡摩擦力，故A错误；
B．在利用该装置来“探究物体的加速度与质量的关系”时，可以通过图象法处理数据，加速度a与小车的质量m成反比，画出a-m的关系不能确定加速度与质量的关系，要画出a-$\frac{1}{m}$的关系才能确定加速度与质量的关系．故B错误；
C．在利用该装置来做“探究功与速度变化的关系”实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动，这样做的目的是为了补偿阻力，使小车受到的拉力等于砝码的重力．故C正确；
D．在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，
以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得a=$\frac{mg}{M+m}$
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=$\frac{M}{m+M}$mg；
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力．故D正确；
故选：CD．

点评 本题涉及的实验比较多，但只要能明确实验原理，根据物理定律求出相应的表达式，然后可以讨论得出相应结论．
要注意哪些实验需要平衡摩擦力，注意在平衡摩擦力时，平衡摩擦力不足或平衡摩擦力过度都是错误的．