Question

【題目】在“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得到．

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足______ 時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．

(2)甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線，如圖2(a)所示則實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是________________ ．

(3)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，畫出了各自得到的a一F圖線，如圖2(b)所示則是兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)______ 取值不同造成的．

Answer 1

【答案】（1）M＞＞m；

（2）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡不足；

（3）質(zhì)量，M乙＜M丙

【解析】

（1）要求在什么情況下才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應(yīng)先以整體為研究對(duì)象求出整體的加速度，再以M為研究對(duì)象求出繩子的拉力，通過(guò)比較繩對(duì)小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．（2）圖中有拉力時(shí)沒(méi)有加速度，說(shuō)明沒(méi)有（完全）平衡小車受到的摩擦力．（3）a﹣F圖象的斜率等于物體的質(zhì)量的倒數(shù)，故斜率不同則物體的質(zhì)量不同．

解：（1）以整體為研究對(duì)象有：mg=（m+M）a,解得：，以M為研究對(duì)象有繩子的拉力為： ,顯然要有F=mg必有M＞＞m，即只有M＞＞m時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力；（2）圖中有拉力時(shí)沒(méi)有加速度，是由于實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；（3）根據(jù)F=Ma可得，即a﹣F圖象的斜率等于物體的質(zhì)量倒數(shù)，所以兩小車的質(zhì)量不同，根據(jù)圖象可知，M乙＜M丙．

故答案為：（1）M＞＞m；（2）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡不足；（3）質(zhì)量，M乙＜M丙