Question

【題目】如圖(a)是“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置示意圖。重力加速度取g。

(1)為了平衡小車受到的阻力，應適當抬高木板的________端(填“左”或“右”)。

(2)細砂和小桶的總質量為m，小車的質量為M，實驗要求m________M(填“遠大于”或“遠小于”)。該實驗的原理是在平衡小車受到的阻力后，認為小車受到的合外力是________，其值與真實值相比________(填“偏大”或“偏小”)，小車受到合外力的真實值為________。

(3)保持細砂和砂桶的質量不變，改變小車的質量M，分別得到小車的加速度a與其對應的質量M，處理數據的恰當方法是作________(填“a－M”或“a－”)圖象。

(4)保持小車的質量不變，改變細砂的質量，甲、乙、丙三位同學根據實驗數據分別作出了小車的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖(c)、(d)，(e)所示。

圖(c)中的圖線上部出現了彎曲，偏離了原來的直線，其主要原因是___________________________。
圖(d)中的圖線不通過原點，其主要原因是______________________________。
圖(e)中的圖線不通過原點，其主要原因是________________________。

Answer 1

【答案】 (1)右 (2)遠小于 mg 偏大 mg (3)a－ (4)沒有滿足實驗條件mM 木板的傾角過小 木板的傾角過大

【解析】（1）將不帶滑輪的木板右端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力，這就是平衡摩擦力．
（2）根據牛頓第二定律得：對m：mg-F拉=ma；對M：F拉=Ma；解得：

當m＜＜M時，即當細砂和小桶的總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于細砂和小桶的總重力．該實驗的原理是，在平衡小車受到的阻力后，認為小車受到的合外力是mg，其值與真實值相比偏大，小車受到合外力的真實值為．
（3）保持細砂和砂桶的質量不變，改變小車的質量M，分別得到小車的加速度a與其對應的質量M，處理數據的恰當方法是作a-
（４）從圖(c)中的圖線上可以看出：F從0開始增加，砂和砂桶的質量遠小于車的質量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面砂和砂桶的質量就沒有遠小于車的質量呢，那么繩子的拉力與砂和砂桶的總重力就相大呢．所以偏離了原來的直線，其主要原因是砂和砂桶的質量沒有遠小于車的質量．
從圖(d)中的圖線不通過原點，當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力還沒有完全平衡掉．則圖（d）中的圖線不通過原點主要原因是木板的傾角過小．
圖（e）中的圖線不通過原點，說明沒加拉力時小車就已經加速運動了，其主要原因是木板的傾角過大；