Question

【題目】力學(xué)中很多實(shí)驗(yàn)都有相通之處，如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置就可完成驗(yàn)證牛頓第二定律等多個(gè)實(shí)驗(yàn)。

(1)用如圖所示裝置完成的下列實(shí)驗(yàn)中不需要平衡摩擦力的是________。

A．探究動(dòng)能定理

B．測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度

C．驗(yàn)證牛頓第二定律

D．測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)

(2)某同學(xué)用此裝置來(lái)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量為M，小吊盤及盤內(nèi)砝碼總質(zhì)量為m，利用紙帶求出的加速度為a，則當(dāng)M與m的關(guān)系滿足________時(shí)，可認(rèn)為輕繩對(duì)小車的拉力大小等于小吊盤及盤內(nèi)砝碼的總重力。

(3)該同學(xué)在保持小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量M一定的條件下，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于沒(méi)有平衡摩擦力，得到的a F圖線應(yīng)為________。

Answer 1

【答案】 (1)BD (2)Mm (3)C

【解析】(1)在驗(yàn)證牛頓第二定律、探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)中，都是讓輕繩的拉力充當(dāng)小車所受的合外力，所以都需要平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中不需要平衡摩擦力的是測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度、測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)，故選BD。

(2)由牛頓第二定律可知，對(duì)小車及車內(nèi)砝碼：T＝Ma，對(duì)整體：mg＝(m＋M)a，聯(lián)立可得，所以只有當(dāng)Mm時(shí)，T≈mg

(3)沒(méi)有平衡摩擦力，說(shuō)明當(dāng)外力大于最大靜摩擦力時(shí)，小車才有加速度，故AB錯(cuò)誤；D圖發(fā)生彎曲說(shuō)明加速度與外力不成正比，即沒(méi)有滿足Mm，故D錯(cuò)誤，C正確。