Question

20．在水平固定的长木板上，小潘用物体A、B分别探究了加速度随着外力的变化的关系，实验装置如图（1）所示（打点计时器、纸带图中未画出）．实验过程中小潘用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上，使平行于长木板的细线分别拉动长木板上的物体A、B由静止开始加速运动（纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略），实验后进行数据处理，小潘得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象分别如图（2）中的A、B所示，

（1）（多选题）由图甲判断下列说法正确的是AB
A．一端带有定滑轮的长木板不水平也可以达到实验目的
B．实验时应先接通打点计时器电源后释放物体
C．实验中重物P的质量应远小于物体的质量
D．弹簧秤的读数始终为重物P的重力的一半
（2）小潘仔细分析了图乙中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且m_A小于m_B（填“大于”“等于”或“小于”）；两物体与木板之间动摩擦因数μ_A大于μ_B（填“大于”“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （1）写出木板水平时加速度的表达式讨论即可；实验时要先接通电源，再放开小车；小车受到的拉力可以由弹簧测力计读出；重物下落时处于失重状态，对细线的拉力小于其重力的一半．
（2）根据图象由牛顿第二定律可以判断出物体质量大小；
由牛顿第二定律求出加速度的表达式，然后判断动摩擦因数大小

解答 解：（1）A、木板水不水平，对于同一物体，a与F都是线性关系，a是通过纸带上打点计时器的数据求得，与倾角没有关系，与长木板哪边高哪边低没有关系．倾角和物体与木板之间的动摩擦因数只会影响线性关系中的截距，不影响斜率，所以也能达到实验目的，故A正确；
B、实验时应先接通电源，再放开小车，故B正确；
C、小车所受到的拉力可以由弹簧测力计读出，实验过程中不需要控制重物P的质量远小于物块的质量，故C错误；
D、图示滑轮为动滑轮，重物静止或做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数等于重物P重力的一半，重物加速下降时，处于失重状态，测力计示数小于重物重力的一半，故D错误；
故选：B．
（2）由牛顿第二定律得：m=$\frac{F}{a}$，a-F图象斜率的倒数等于m，由图象可得：A的斜率大于B的斜率，则A斜率的倒数小于B斜率的倒数，即A的质量小于B的质量；
由牛顿第二定律得：F-μmg=ma，a=0时，F=μmg，由图象可知，a=0时，A、B的F相等，即μ_Am_Ag=μ_Bm_Bg，而m_A＜m_B，则μ_A＞μ_B．
故答案为：（1）AB；（ 2）小于；大于．

点评 要掌握实验注意事项、会根据实验装置图分析实验注意事项、会应用图象处理实验数据，难度适中．