Question

在“验证牛顿第二定律”的实验中，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，小车拖动后面的纸带，小车的加速度可由纸带上打出的点计算出。

（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及盘中砝码的重力。

（2）某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，采用图像法处理数据。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_______的图像。

（3）如图（a）是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_______。

Answer

平衡摩擦力时倾角过大

【解析】

（1）[1]平衡摩擦力后，对盘及盘中砝码，应用牛顿第二定律：

对小车及车中砝码，应用牛顿第二定律：

两式相比解得：，满足时，可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力；

（2）[2]根据牛顿第二定律：

变形后得到：

所以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，采用图像法处理数据，应采用图像；

（3）[3]未施加外力时M已有加速度，说明平衡摩擦力时倾角过大，重力的分力大于滑动摩擦力，所以在外力为零时，M已经开始加速下滑。