题目内容

14.在《验证牛顿第二定律》的实验中,图(一)为实验装置示意图.

(1)为了保证实验条件和减小误差,以下哪些措施是必要的?BCD
A.每次改变小车的质量后,需要重做平衡摩擦力的工作
B.将木板的一端垫高,使小车不受拉力时恰能在木板上做匀速运动
C.尽量使沙与沙桶的总质量比小车质量小得多
D.同一条件下多打几条纸带
(2)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到的a-F关系可用图(二)中哪条图线表示?(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)答:C.

分析 明确实验原理,了解实验中的具体操作,熟练应用直线运动的规律以及推论即可正确解答;
在探究加速度与力、质量的关系时,应平衡摩擦力,平衡摩擦力时如果木板垫得过高,平衡摩擦力过度,小车受到的合力大于拉力,a-F图象在a轴上有截距;如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,小车受到的合力小于拉力,a-F图象在F轴上有截距.

解答 解:(1)A、根据实验原理可知,重力的下滑分力等于滑动摩擦力,因此每次改变小车的质量后,都不会影响平衡条件,所以不要每次平衡摩擦力的,故A错误.
B、在实验的过程中,我们认为绳子的拉力F等于钩码的重力mg,而在小车运动中还会受到阻力,所以我们首先需要平衡摩擦力.具体的方法是适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑,故B正确.
C、为了使沙与沙桶的总质量接近小车的合力,因此尽量使沙与沙桶的总质量比小车质量小得多,故C正确.
D、同一条件下多打几条纸带,目的是求平均值,故D正确.
故选:BCD.
(2)A、图象过原点,恰好平衡摩擦力,木板高度合适,故A错误;
B、在拉力较大时,图象发生弯曲,这是由于小车质量没有远大于砂桶质量造成的,故B错误;
C、a-F图象在a轴上有截距,是由过平衡摩擦力造成的,平衡摩擦力时木板垫的过高,故C正确;
D、图象在F轴上有截距,没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,故D错误;
故选:C.

点评 本题比较简单,属于基础题目,考查了实验器材和数据处理等基本实验问题,对于实验问题要加强动手能力,亲身体会实验的整个过程.
探究加速度与力、质量关系时,要平衡摩擦力,小车质量应远大于砂桶质量.
不管是考查什么实验,首先要找到实验原理,我们就可以根据实验原理找需要的实验仪器,找实验时需要注意的问题,列式求解一些需要的物理量.

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