Question

（12分）在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。

（1）当M与m的大小关系满足             时，

才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力。

（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与         的图象。

（3）如下图(a)，甲同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是                                                                                   。

（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线如上图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？                                        

Answer

（1）M>>m  （2）1/M   （3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够  （4）      两小车及车上的砝码的总质量不同（每空3分）

【解析】（1）在试验过程中，小车做匀加速直线运动的加速度由绳子的拉力提供，但只有当砝码的总质量远远小于小车的质量时，绳子的拉力才约等于砝码的重力（2）由牛顿第二定律可知，应该做a与1/M的图像，直线便于分析（3）由a图可知当加速度a等于零的时候，拉力F不等于零，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（4）由牛顿第二定律可知斜率表示1/（M+m）