Question

某同学在实验室用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，小车及车中钩码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示．
（1）在实验中平衡摩擦力时需将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能    ．
（2）在    条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制    不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
（3）如图丙所示为某同学根据所测量数据作出的a-F图象，说明实验存在的问题是    ．

Answer

（1）平衡掉摩擦力后小车受到的合外力为零，故目的是让小车做匀速直线运动．
（2）实验时我们认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，但实际不是，只有在M＞＞m的情况下近似认为拉力等于mg．实验的方法是控制变量法．
（3）根据图象分析截距的意义便可得到误差产生的原因．
【解析】
（1）平衡掉摩擦力后小车受到的合外力为零，故目的是让小车做匀速直线运动．
（2）假设小车的加速度为a，拉力为F，
以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得a=
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
在控制M不变时可以探究加速度与合力的关系．
（3）由图象可知，当小车有拉力时，仍然没有产生了加速度，故在操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够．故答案为：没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够．
故答案为：（1）匀速直线运动
（2）m＜＜M （沙和沙桶的总质量远小于小车的质量）；M（小车的质量）
（3）没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够．