Question

【題目】實驗：小車速度隨時間變化的規律的裝置，可以完成許多力學實驗。如圖甲所示（重力加速度g）

（1）以下說法正確的是________

A．用此裝置“探究小車速度隨時間變化的規律”時，不需要鉤碼總質量遠小于小車的質量，但必須平衡摩擦力

B．用此裝置“探究加速度與力的關系”時，每次改變鉤碼個數后，不需要重新平衡摩擦力:“探究加速度與質量關系”時，每次改變小車質量需重新平衡摩擦力

C．用此裝置“探究功與速度變化關系”時，不需要平衡摩擦力

D．若在小車和細線之間安裝一個力的傳感器在“探究加速度與力的關系”時，不需要滿足鉤碼質量遠小于小車的質量

（2）利用此裝置“探究在外力一定的條件下，物體的加速度與質量的關系”時通過在小車上添加鉤碼來改變小車的質量，得到圖乙所示的實驗圖象，橫坐標m為小車上鉤碼的質量，設圖乙中直線的斜率為K，在縱軸上的截距為b，若牛頓運動定律成立，則小車受到的拉力為__________，小車的質量（不計車上的鉤碼）為__________。（用K、b來表示本題結果）

（3）某同學利用此裝置“探究在小車質量一定的條件下，物體的加速度與拉力F的關系”時，通過增加繩子下端掛的鉤碼個數來改變小車所受的拉力F，得到小車的加速度a與拉力F的數據，畫出a—F圖象，發現當F較大時圖象發生了如圖丙所示的彎曲，當F無窮大時圖象將趨于一條水平線，則此時對應的加速度a=__________；該同學經過思考后將實驗方案改變為用小車中的鉤碼掛在繩的下端增加外力，那么關于該同學的修正方案，下列說法正確的是__________。

A．該修正方案可以避免a-F圖線末段發生彎曲

B．該修正方案可以避免a-F圖線末段發生彎曲的條件是小車質量大于等于細線下鉤碼質量

C．該修正方案畫出的a-F圖線斜率倒數為小車的質量

D．該修正方案畫出的a-F圖線斜率倒數為小車總質量和繩下鉤碼質量的總和

Answer 1

【答案】D g AD

【解析】

(1)[1]A．用此裝置“探究小車速度隨時間變化的規律”時，不需要鉤碼總質量遠小于小車的質量，也不需要平衡摩擦力，A錯誤；

B．用此裝置“探究加速度與力的關系”和“探究加速度與質量關系”時，每次改變鉤碼個數后，都不需要重新平衡摩擦力，B錯誤；

C．用此裝置“探究功與速度變化關系”時，需要平衡摩擦力，C錯誤；

D．若在小車和細線之間安裝一個力的傳感器在“探究加速度與力的關系”時，通過傳感器就可以直接讀出拉力的大小，因此不需要滿足鉤碼質量遠小于小車的質量，D正確。

故選D。

(2)[2][3]設小車質量為M，實驗中

整理得

可知

，

整理得

，

(3)[4]當拉力無窮大時，加速度趨近于重力加速度g。

[5] A．該修正方案是將小車和鉤碼作為研究對象，保證了研究對象的質量不變，改變拉力時，加速度隨之改變，這時拉力沒有誤差，小車質量也沒有誤差，因此圖象不會出現末段彎曲現象，A正確

B．該修正方案中鉤碼的重力就是拉力，不再計算繩子拉力大小，因此也不再要求小車質量與細線下鉤碼質量的大小關系，B錯誤；

CD．該修正方案畫出的a—F圖線斜率倒數為小車和繩下鉤碼的總質量，C錯誤，D正確。

故選AD。