Question

实验：小车速度随时间变化的规律的装置，可以完成许多力学实验。如图甲所示（重力加速度g）

（1）以下说法正确的是________

A．用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，不需要钩码总质量远小于小车的质量，但必须平衡摩擦力

B．用此装置“探究加速度与力的关系”时，每次改变钩码个数后，不需要重新平衡摩擦力:“探究加速度与质量关系”时，每次改变小车质量需重新平衡摩擦力

C．用此装置“探究功与速度变化关系”时，不需要平衡摩擦力

D．若在小车和细线之间安装一个力的传感器在“探究加速度与力的关系”时，不需要满足钩码质量远小于小车的质量

（2）利用此装置“探究在外力一定的条件下，物体的加速度与质量的关系”时通过在小车上添加钩码来改变小车的质量，得到图乙所示的实验图象，横坐标m为小车上钩码的质量，设图乙中直线的斜率为K，在纵轴上的截距为b，若牛顿运动定律成立，则小车受到的拉力为__________，小车的质量（不计车上的钩码）为__________。（用K、b来表示本题结果）

（3）某同学利用此装置“探究在小车质量一定的条件下，物体的加速度与拉力F的关系”时，通过增加绳子下端挂的钩码个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a—F图象，发现当F较大时图象发生了如图丙所示的弯曲，当F无穷大时图象将趋于一条水平线，则此时对应的加速度a=__________；该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端增加外力，那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是__________。

A．该修正方案可以避免a-F图线末段发生弯曲

B．该修正方案可以避免a-F图线末段发生弯曲的条件是小车质量大于等于细线下钩码质量

C．该修正方案画出的a-F图线斜率倒数为小车的质量

D．该修正方案画出的a-F图线斜率倒数为小车总质量和绳下钩码质量的总和

Answer

D g AD

【解析】

(1)[1]A．用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，不需要钩码总质量远小于小车的质量，也不需要平衡摩擦力，A错误；

B．用此装置“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量关系”时，每次改变钩码个数后，都不需要重新平衡摩擦力，B错误；

C．用此装置“探究功与速度变化关系”时，需要平衡摩擦力，C错误；

D．若在小车和细线之间安装一个力的传感器在“探究加速度与力的关系”时，通过传感器就可以直接读出拉力的大小，因此不需要满足钩码质量远小于小车的质量，D正确。

故选D。

(2)[2][3]设小车质量为M，实验中

整理得

可知

，

整理得

，

(3)[4]当拉力无穷大时，加速度趋近于重力加速度g。

[5] A．该修正方案是将小车和钩码作为研究对象，保证了研究对象的质量不变，改变拉力时，加速度随之改变，这时拉力没有误差，小车质量也没有误差，因此图象不会出现末段弯曲现象，A正确

B．该修正方案中钩码的重力就是拉力，不再计算绳子拉力大小，因此也不再要求小车质量与细线下钩码质量的大小关系，B错误；

CD．该修正方案画出的a—F图线斜率倒数为小车和绳下钩码的总质量，C错误，D正确。

故选AD。