Question

利用如图所示的装置可以做力学中的一些实验，小车质量为M．钩码质量为m
①以下说法正确的是

ABD

．
A．在利用该装置“研究匀变速直线运动”的实验中，应该先接通电源，再释放小车
B．在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，要使细线的拉力等于钩码．及盘的总重量，应该满足的条件是M远大于m
C．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，画出a-m关系即可确定加速度与质量的关系
D．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
②在利用该装置来“验证小车与钩码组成的系统机械能守恒”时为尽可能消除摩擦力对小车的影响，则小车质量和钩码的质量关系应该满足

M＜＜m

．

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：（1）A．在利用该装置“研究匀变速直线运动”的实验中，为提高纸带的使用率，应该先接通电源，再释放小车．故A正确；
B．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=

mg

M+m

以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=

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B正确；
C．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-

1

m

的关系才能确定加速度与质量的关系．故C错误；
D．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D正确；
故选：ABD
（2）利用此装置来验证小车与钩码组成的系统机械能守恒时为尽可能消除摩擦力 对小车的影响：则小车质量和钩码的质量关系应该满足M＜＜m，这样才能使摩擦力做的功少一些，减少实验的误差．
故答案为（1）ABD；（2）M＜＜m

点评：该题涉及的实验比较大，要明确实验原理，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．