Question

【題目】在“探究物體加速度與力、質量的關系”實驗中，采用如圖a所示的實驗裝置，把附有滑輪的長木板放在水平實驗桌上。小車及車中砝碼的總質量用M表示，盤及盤中砝碼的總質量用m表示，小車所受拉力用F表示，小車的加速度可由紙帶上的點求出。

(1)用盤及盤中砝碼的總重力來代替小車做勻加速運動的拉力時，應滿足的條件是_____。把木板的一側墊高，以補償小車受到的阻力時，_____（填“需要”或“不需要”）懸掛砝碼盤。

(2)如圖b為甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，圖線不過原點的原因是補償阻力時長木板傾角_________（填“過大”或“過小”）；

(3)乙、丙同學用該裝置分別做實驗，盤及盤中砝碼的總質量分別為m乙和m丙，畫出了各自得到的圖線，如圖c所示。由圖線可知m乙_____m丙（填“>”、“=”或“<”）。

Answer 1

【答案】Mm 不需要 過大 >

【解析】

(1)[1]對砝碼和小車的系統(tǒng)，由牛頓第二定律：

mg=（m+M）a，

解得：

以M為研究對象，繩子的拉力為：

因此要使得，需要Mm；

[2]平衡摩擦力時，不需要掛砝碼盤，只需將木板右端適當墊高，使得小車拖著紙帶打出均勻的點即可，故不需要懸掛砝碼盤。

(2)[3]圖中當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是平衡摩擦力時木板右端墊得過高；

(3)[4]根據(jù)

知，a-F圖線的斜率表示盤及盤中砝碼的總質量，可知兩同學做實驗時的取值不同，其中乙的斜率最大，即m乙＞m丙。