Question

(4分)在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试分析

①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________________；

②A图线上部弯曲的原因是_____________________________________；

Answer

①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够；②未满足拉车的砝码质量m远小于小车的质量M

【解析】

试题分析：①开始当小车挂上重物时，加速度却为零，线性图象不通过坐标原点，故导致图象不过原点的原因是木板倾角偏小．即说明操作过程中平衡摩擦力不足．

②设小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m，根据牛顿第二定律得：对m：mg﹣F拉=ma，对M：F拉=Ma

解得：a=，F拉=，当m＜＜M时，即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力．从图象上可以看出：F从0开始增加，砂和砂桶的质量远小于车的质量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面砂和砂桶的质量就没有远小于车的质量，由加速度表达式知a逐渐减小，所以图象向下弯曲．所以原因是未满足砂和砂桶的质量远小于车的质量．

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系

【名师点睛】在“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验中，通过控制变量法，先控制m一定，验证a与F成正比，再控制F一定，验证a与m成反比；实验中用砂和砂桶的重力代替小车的合力，故要通过将长木板右端垫高来平衡摩擦力和使小车质量远大于砂和砂桶质量来减小实验的误差。