Question

7．利用如图装置可以做力学中的许多实验，以下说法正确的是（　　）

• A． 用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响
• B． 用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行
• C． 用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力
• D． 用此装置“探究加速度a与力F的关系”应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量

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，“研究匀变速直线运动”时，细线必须与木板平行以保持加速度不变；在探究“小车的加速度a与力F的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，从而分析如何才能使拉力近似等于小盘和盘内砝码的总重力．

解答 解：A、此装置可以用来研究匀变速直线运动时，只需要分析运动情况即可，不需要平衡摩擦力，故A错误；
B、用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，保持小车的加速度不变．故B正确；
C、平衡摩擦力的方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，即mgsinθ=μmgcosθ，式子成立与质量无关，故改变质量后不需重新进行平衡，故C错误．
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为：F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$
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：BD．

点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题．