Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶打上的點(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(chē)的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的重力．
（2）一組同學(xué)在做探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與圖象．
（3）如圖2所示為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出的a﹣F圖線，此圖線說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是 ．

（4）乙、丙兩同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫(huà)出了各自得到的a﹣F圖線如圖3所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同．（）

Answer 1

【答案】
（1）M＞m
（2）
（3）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
（4）小車(chē)及車(chē)上的砝碼的總質(zhì)量不同
【解析】解：（1）以整體為研究對(duì)象有mg=（m+M）a

解得a= ，

以M為研究對(duì)象有繩子的拉力F=Ma= mg，

顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力．（2）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，

而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系，故不能作a﹣M圖象；但a= ，故a與 成正比，而正比例函數(shù)圖象是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作a﹣ 圖象．（3）圖2中圖象與橫軸的截距大于0，說(shuō)明在拉力大于0時(shí)，加速度等于0，說(shuō)明物體所受拉力之外的其他力的合力大于0，即沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（4）由圖可知在拉力相同的情況下a乙＞a丙，根據(jù)F=ma可得m= ，即a﹣F圖象的斜率等于物體的質(zhì)量，且m乙＜m丙．故兩人的實(shí)驗(yàn)中小車(chē)及車(chē)中砝碼的總質(zhì)量不同．

所以答案是：（1）M＞＞m； （2） ； （3）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；（4）小車(chē)及車(chē)上的砝碼的總質(zhì)量不同．