Question

小明在實驗室采用如圖所示裝置探究“物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系"時，設小車及車中的砝碼的總質量為M，砂及砂桶的總質量為m。

(1)在做該實驗時，小明將砂及砂桶的重力視為繩子對小車的拉力大小，他這樣認為的條件是_________________；
(2)小明做該實驗的具體操作步驟如下.以下做法正確的是（ ）

A．平衡摩擦力時.應將砂及砂桶用細繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質量時,不需要重新平衡摩擦力

C．實驗時.先放開小車，再接通打點計時器的電源

D．用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式求出

(3)若保持小車及車中的砝碼質量M—定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于操作不當.得到的a-F關系圖象如圖所示.其原因是:__________________。

Answer 1

(1)m遠小于M　(2)B　(3) m過大(或M過小)，造成m不是遠小于M　

試題分析：(1)實驗中兩個物體的加速度滿足，細線的拉力 ，所以只有當m遠小于M時才可認為F=mg..
(2)平衡摩擦力的實質是，讓小車重力的下滑分力平衡摩擦力Mgsinθ＝μMgcosθ，只需將紙帶掛上，不需施加其他外力；每次改變小車的質量時,不需要重新平衡摩擦力；每次實驗時應先接通打點計時器的電源，再放開小車；小車的加速度是由小車后面拖動的紙帶上打出的點計算出的；選項B正確。
(3)若m遠小于M則a＝mg，斜率基本不變，若m過大(或M過小)，則m不能忽略，a＝mg，隨m的增大斜率減小。