Question

18．如圖中（a）所示是“探究質(zhì)量一定的物體加速度與作用力的關(guān)系”實驗裝置．研究對象是放在長木板上的小車，小車的質(zhì)量為m，長木板水平放置，小車前端拴著細輕繩，跨過定滑輪，下面吊著砂桶，當砂和桶總質(zhì)量遠小于（填“等于”、“遠大于”或“遠小于”）小車質(zhì)量時，可認為細繩對小車的作用力等于砂和桶的總重力mg，用改變砂子質(zhì)量的辦法，來改變對小車的作用力F，用打點計時器測出小車的加速度a，得出若干組F和a的數(shù)據(jù)，畫出a-F圖線（如圖（b）所示）．分析這一圖線，直線明顯沒有通過原點，這不符合牛頓第二定律的a和F的正比關(guān)系，這是因為在實驗中未平衡摩擦力或平衡不足．實驗中平衡摩擦力時應(yīng)稍微抬高木板無滑輪端使得不掛砂桶（選填“掛砂桶”或“不掛砂桶”）的小車在木板上勻速下行．

Answer 1

分析 砂與砂桶的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時，細線對小車的拉力近似等于砂和砂桶的重力；
小車所受拉力力為某個值時，加速度仍然為零，即合外力為0，說明此時外力與摩擦力平衡，原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，平衡摩擦力時，注意不掛砂桶．

解答 解：由于小車的加速運動，出現(xiàn)加速度，所以導(dǎo)致砂桶的重力大于拉小車的細線的拉力．當砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量時，砂桶的重力接近拉小車的細線的拉力．
圖線不通過坐標原點與橫坐標有截距說明：小車所受拉力力為某個值時，加速度仍然為零，即合外力為0，說明此時外力與摩擦力平衡，原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
將木板無滑輪端稍微墊高可消除摩擦力對實驗的影響，那么在實驗中應(yīng)稍微抬高木板無滑輪端，使得不掛砂桶的小車在木板上勻速下行；
故答案為：遠小于，未平衡摩擦力或平衡不足，不掛砂桶．

點評 于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．
解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當清楚．