Question

甲、乙两位同学利用图（a）位移传感器及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码拉力F的对应关系图，如图（b）所示，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。回答下列问题：

       

（1）由图(b)可知，a-F图线不经过原点，可采取的措施是_____________________。

（2）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力作为小车受到的合外力，钩码的质量应满足的条件是_____________________。

（3）实验中甲、乙两同学用的小车（含发射器）的质量分别为、，甲、乙两同学用的小车受到的阻力分别为、，由图可知， ____， ________。(选填“大于小于或等于)

Answer

调节轨道的倾斜角度以平衡摩擦力 钩码的质量远小于小车的质量 小于 小于

【解析】（1）从上图中发现直线没过原点，当时， ，即，也就是说当绳子上拉力不为0时，小车的加速度为0，所以可能的原因是存在摩擦力；若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是：调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，即使得绳子上拉力等于小车的合力。

（2）根据牛顿第二定律得：
对m：
对M：
解得：
可知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量。

（3）根据牛顿第二定律有，即，图线的斜率表示质量倒数，所以＜，，图线在横轴的截距表示阻力，有＜。