Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質量用M表示,盤及盤中砝碼的質量用m表示,小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經打點計時器打出的點計算得到.

（1）當M與m的大小關系滿足__________時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力.

（2）一組同學在探究加速度與質量的關系時,保持盤及盤中砝碼的質量一定,改變小車及車中砝碼的質量,測出相應的加速度,采用圖象法處理數據.為了比較容易地得出加速度a與質量M的關系,應作出a與___________________圖象.

(3)甲同學在探究加速度與力的關系時,根據測量數據作出的a一F圖線,如圖a所示.則實驗存在的問題是__________.

(4).乙、丙兩同學用同一裝置探究加速度與力的關系時,畫出了各自得到的a一F圖線,如圖b所示.則兩同學做實驗時的哪一個物理量取值不同?答:__________.

Answer 1

【答案】Mm 平衡摩擦力時木板傾角過大 兩小車及車上砝碼的總質量不同

【解析】

(1)[1]由牛頓第二定律得，對M、m組成的系統：

對M：

解得

當時，，即小車的質量遠大于砝碼和盤的總質量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力，因此實驗時要保證；

(2)[2]據牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數圖像是曲線，而根據曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系，故不能作a-M圖像；但，故a與成正比，而正比例函數圖像是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系，故應作圖線；

(3)[3]當F等于零，但是加速度不為零，知平衡摩擦力過度，或平衡摩擦力時木板傾角過大；

(4)[4]根據知，圖線的斜率為小車質量的倒數，斜率不同，知兩小車及車上砝碼的總質量不同。