Question

为了探究加速度与力、质量的关系，物理兴趣小组成员独立设计了如图所示的实验探究方案，并进行了实验操作。

（1）在长木板的左端垫上木块的目的是_________________ ；实验中用砝码（包括小盘）的重力G=mg的大小作为小车(质量为M)所受拉力F的大小，能够实现这一设想的前提条件是 _________________；

 

（2）图丙某同学作出小车的a－F图线如图所示，试分析图线不过原点的原因是_____________

图线上部弯曲的原因是                          。

（3）图乙为另一同学在平衡摩擦后小车质量M一定时，根据实验描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。设图中直线斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车的质量M为________________________ 。

Answer

（1）平衡摩擦力（纸带与限位孔，小车与木板间）； 满足m＜＜M；（2） 斜面倾角过大或平衡摩擦力过度 ；没有满足m＜＜M （3） K/b

【解析】

试题分析：（1）在长木板的左端垫上木块的目的是平衡摩擦力；实验中用砝码（包括小盘）的重力G=mg的大小作为小车(质量为M)所受拉力F的大小，能够实现这一设想的前提条件是满足m＜＜M；（2）由图线可知，当F=0时，小车就已经有加速度，说明斜面倾角过大或平衡摩擦力过度；图线上部弯曲的原因是没有满足m＜＜M；（3）由牛顿定律可知：，即，则图线的斜率，截距；联立解得：。

考点：探究加速度与力、质量的关系

【名师点睛】此题是探究加速度与力、质量的关系实验，这是力学中的一个很重要的实验；关键是要搞清实验的原理及重要的步骤，例如平衡摩擦力和小车的质量与钩码质量的关系等；能用数学图像来处理实验的数据.