Question

2．在“探究加速度與力和質量的關系”的實驗中，采用如圖1所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

（1）若取M=0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是D．
A．m₁=5g    B．m₂=15g     C．m₃=40g    D．m₄=400g
（2）如圖2，某同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a-F圖線，圖線有縱截距的原因是平衡摩擦力時木板傾角過大．

Answer 1

分析 （1）要求在什么情況下才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應先以整體為研究對象求出整體的加速度，再以M為研究對象求出繩子的拉力，通過比較繩對小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關系得出只有m＜＜M時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力；
（2）圖中沒有拉力時就產(chǎn)生了加速度，說明平衡摩擦力時木板傾角過大；

解答 解：（1）以整體為研究對象有：mg=（m+M）a
解得：a=$\frac{mg}{m+M}$，
以M為研究對象有繩子的拉力為：F=Ma=$\frac{Mmg}{m+M}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$
顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．故應選擇質量較小的砝碼；故只有D不符合要求；本題選不合適的，故選：D．
（2）圖中沒有拉力時就產(chǎn)生了加速度，說明平衡摩擦力時木板傾角過大．
故答案為：（1）D；（2）平衡摩擦力時木板傾角過大

點評 本題關鍵掌握實驗原理和方法，就能順利解決此類實驗題目，而實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)的處理都與實驗原理有關，故要加強對實驗原理的學習和掌握．