题目内容
【题目】力学中很多实验都有相通之处,如图所示的实验装置就可完成验证牛顿第二定律等多个实验。
(1)用如图所示装置完成的下列实验中不需要平衡摩擦力的是________。
A.探究动能定理
B.测定匀变速直线运动的加速度
C.验证牛顿第二定律
D.测定动摩擦因数
(2)某同学用此装置来探究加速度与力、质量的关系,小车及车内砝码总质量为M,小吊盘及盘内砝码总质量为m,利用纸带求出的加速度为a,则当M与m的关系满足________时,可认为轻绳对小车的拉力大小等于小吊盘及盘内砝码的总重力。
(3)该同学在保持小车及车内砝码总质量M一定的条件下,探究加速度a与所受外力F的关系,由于没有平衡摩擦力,得到的a F图线应为________。
【答案】 (1)BD (2)Mm (3)C
【解析】(1)在验证牛顿第二定律、探究动能定理实验中,都是让轻绳的拉力充当小车所受的合外力,所以都需要平衡摩擦力,实验中不需要平衡摩擦力的是测定匀变速直线运动的加速度、测定动摩擦因数,故选BD。
(2)由牛顿第二定律可知,对小车及车内砝码:T=Ma,对整体:mg=(m+M)a,联立可得,所以只有当Mm时,T≈mg
(3)没有平衡摩擦力,说明当外力大于最大静摩擦力时,小车才有加速度,故AB错误;D图发生弯曲说明加速度与外力不成正比,即没有满足Mm,故D错误,C正确。
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