题目内容

9.(1)用如图1所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系,实验中通过垫高长木板一端来平衡摩擦力,平衡摩擦力时C.
A.不挂钩码,使小车静止
B.挂上钩码,使小车静止
C.不挂钩码,使小车做匀速直线运动
D.挂上钩码,使小车做匀速直线运动
(2)小车及车中砝码的总质量用M表示,钩码的质量用m表示,为了近似认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力,应使M与m的大小关系满足M>>m.
(3)甲同学根据测量数据做出的a-F图如图2所示,分析图象说明实验存在的问题是平衡摩擦力时木板倾角过大.

分析 为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动;根据牛顿第二定律求出系统的加速度,最终求出绳子的拉力和小盘及重物的重力之间的关系得出只有m<<M时,才有F≈mg,才有物体的加速度正比于物体所受的合外力.图中没有拉力时就产生了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大.

解答 解:(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是,将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
故选:C.
(2)对小盘及砝码:mg-F=ma;
对小车及车中砝码:F=Ma;
联立得:F=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$,
故只有小车及车中砝码的总质量远远大于钩码的质量的情况下近似认为拉力等于mg.
(3)根据图象可知,当图中没有拉力时就产生了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大.
故答案为:(1)C;(2)M>>m;(3)平衡摩擦力时木板倾角过大

点评 本题关键掌握实验原理和方法,就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.

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