题目内容

5.利用图示装置可以做力学中的许多实验.以下说法正确的是(  )
A.利用此装置做“研究匀变速直线运动”的实验时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.利用此装置探究“加速度与质量的关系”,通过增减小车上  的砝码改变质量时,不需要重新调节木板的倾斜度
C.利用此装置探究“加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的a-m关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比
D.利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,应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的分力补偿小车运动中所受阻力的影响

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,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:A、此装置可以用来研究匀变速直线运动,但不需要平衡摩擦力,故A错误.
B、利用此装置探究“加速度与质量的关系”,通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度,故B正确.
C、曲线的种类有双曲线、抛物线、三角函数曲线等多种,所以若a-m图象是曲线,不能断定曲线是双曲线,即不能断定加速度与质量成反比,应画出a-$\frac{1}{m}$图象,故C错误.
D、探究“功与速度变化的关系”实验时,需要平衡摩擦力,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,从而小车受到的合力即为绳子的拉力,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.

练习册系列答案
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10.某实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中,使用了如图1所示的实验装置.
(1)在下列测量工具中,本次实验需要用的测量仪器有BD.(选填测量仪器前字母)
A.游标卡尺    B.刻度尺    C.秒表        D.天平
(2)实验中,为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力,某同学先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是B.(选填选项前的字母)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砂和砂桶的总质量的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车,观察判断小车是否做匀速运动
(3)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图2所示的a-F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是AD.(选填选项前的字母)
A.木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小
B.木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大
C.小车质量远大于砂和砂桶的质量
D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
(4)在某次利用上述已调整好的装置进行实验时,保持砂和砂桶的总质量不变,小车自身的质量为M且保持不变,改变小车中砝码的质量m,并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a,以m为横坐标,$\frac{1}{a}$为纵坐标,在坐标纸上作出如图3所示的$\frac{1}{a}-m$关系图线,实验结果验证了牛顿第二定律.如果图中纵轴上的截距为b,则小车受到的拉力大小为$\frac{M}{b}$.

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