Question

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量M關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。（交流電的頻率為50Hz）

(1)若取小車質(zhì)量M＝0.4 kg，改變砂桶和砂的質(zhì)量 m 的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的值不合適的是     。

A．m1＝5 g	B．m2＝1kg
C．m3＝10 g	D．m4＝400 g

(2)為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)必須首先               ,該操作是否成功,判斷的依據(jù)是                               .
(3)假設(shè)將小車內(nèi)的細(xì)砂逐漸轉(zhuǎn)移到砂桶內(nèi)，令F=mg為橫軸，則a-F圖象中斜率的物理意義是                             .

Answer 1

(1)BD  (2) 平衡摩擦 ; 不掛砂桶時(shí)，小車在傾斜的木板上是否勻速. (3) 總質(zhì)量的倒數(shù)

解析試題分析：（1）設(shè)細(xì)線的拉力為T，加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律得：，，解得：，由此可知當(dāng)砂和桶的總質(zhì)量m要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M時(shí)，可將砂和桶的總重力看作小車的拉力，一般認(rèn)為大于10倍為遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于，所以AC合適，BD不合適，故選BD．
（2）根據(jù)力的合成，要想小車受到的合外力等于細(xì)線的拉力，則其他力的合力為零，所以要平衡摩擦力，即實(shí)驗(yàn)操作時(shí)必須首先平衡摩擦力；平衡摩擦力后不掛物體時(shí)小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故打出的紙帶是點(diǎn)擊均勻的，即平衡摩擦力是否成功的依據(jù)為不掛沙桶時(shí)小車?yán)�著紙帶打的點(diǎn)跡是均勻的．
（3）將車內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了M+m不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，，可見(jiàn)a－F圖象斜率的物理意義是．
考點(diǎn)：本題考查探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系，意在考查考生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，及試驗(yàn)條件的掌握和平衡摩擦力的方法及熟練運(yùn)用學(xué)過(guò)知識(shí)處理問(wèn)題分析問(wèn)題的能力．