Question

利用圖1示裝置可以做力學中的許多實驗．

（1）以下說法正確的是______．
A．利用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響
B．利用此裝置探究“加速度與質量的關系”并用圖象法處理數據時，如果畫出的a-m關系圖象不是直線，就可確定加速度與質量成反比
C．利用此裝置探究“小車與木板之間的動摩擦因數”實驗時，不需要將長木板的一端抬高以平衡摩擦力．
（2）甲、乙兩同學在同一實驗室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，小車上放不同質量的砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究小車與木板之間的動摩擦因數（實驗中小車的輪子被鎖死，小車只能在長木板上滑動）．
①為使砝碼桶及桶內砝碼的總重力在數值上近似等于小車運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼桶及桶內砝碼的總質量______小車和小車上砝碼的總質量．（填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于”）
②實驗中對小車及車內砝碼研究，根據牛頓第二定律有F-μmg=ma，實驗中記錄小車的加速度a和小車所受的合外力F，通過圖象處理數據．甲、乙兩同學分別得到圖2中甲、乙兩條直線．設甲、乙用的小車及砝碼質量分別為m_甲、m_乙，甲、乙用的小車與木板間的動摩擦因數分別為μ_甲、μ_乙，由圖可知，m_甲______m_乙，μ_甲______μ_乙．（填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

（1）A、此裝置可以用來研究勻變速直線運動，但不需要平衡摩擦力，故A錯誤．
B、利用此裝置探究“加速度與質量的關系”，通過增減小車上的砝碼改變質量時，不需要重新調節木板傾斜度，曲線的種類有雙曲線、拋物線、三角函數曲線等多種，所以若a-m圖象是曲線，不能斷定曲線是雙曲線，即不能斷定加速度與質量成反比，應畫出a-

1

m

圖象，故B錯誤．
C、利用此裝置探究“小車與木板之間的動摩擦因數”實驗時，不需要平衡摩擦力，否則無法探究小車與木板間的摩擦力，即摩擦因數，故C正確．
故選：C．
（2）對整體分析，根據牛頓第二定律得，a=

mg

M+m

，則繩子的拉力F=Ma=

Mmg

m+M

，當m＜＜M，即砝碼桶及桶內砝碼的總質量遠小于小車和小車上砝碼的總質量時，砝碼桶及桶內砝碼的總重力在數值上近似等于小車運動時受到的拉力．
根據牛頓第二定律有F-μmg=ma得：a=

F

m

-ug，結合圖象可知，

1

m

為斜率，-ug為縱坐標的截距，所以m_甲＜m_乙，μ_甲＞μ_乙．
故答案為：（1）C；（2）①遠小于；②小于；大于．