Question

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”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拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打上的點(diǎn)計(jì)算出．
（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重力．
（2）如圖2為某同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是：______．
（3）某組同學(xué)在不改變拉力，只改變車中砝碼的質(zhì)量，得到了如表所示的幾組數(shù)據(jù)，其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度，但對(duì)應(yīng)該組已打出了紙帶，如圖3所示（長(zhǎng)度單位：cm），圖中各點(diǎn)為每打5個(gè)點(diǎn)選出的計(jì)數(shù)點(diǎn)（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出）．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
小車質(zhì)量（g）	200	300	400	500	600	1000
小車加速度（m/s2）	2.00	1.33		0.79	0.67	0.40
小車質(zhì)量倒數(shù)（kg-1）	5.00	3.33	2.50	2.00	1.67	1.00

①由紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算出缺少的加速度值并填入表中（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)）．
②建立合適的坐標(biāo)系，如圖4，將表中各組數(shù)據(jù)用小黑點(diǎn)描在坐標(biāo)紙上，并作出平滑的圖線．
③由圖象得出的結(jié)論是：______．

Answer 1

（1）根據(jù)牛頓第二定律得，整體的加速度a=

mg

M+m

，則繩子的拉力F=Ma=

Mmg

M+m

=

mg

1+ m M

，可知當(dāng)M＞＞m時(shí)，繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．
（2）在a-F圖象中，當(dāng)F不等于零，但是加速度仍然為零，可知沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
（3）①根據(jù)△x=aT²，利用逐差法，a=

(xCD-xOA)+(xDE-xAB)+(xEF-xBC)

9T2

=

(20.98-2×6.03)×10-2

9×0.01

m/s2=0.99m/s2．
②描點(diǎn)繪圖，如圖所示
③在拉力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量成反比（或在拉力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量的倒數(shù)成正比．
故答案為：（1）M＞＞m； （2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；（3）0.99，如圖所示，在拉力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量成反比（或在拉力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量的倒數(shù)成正比）