Question

15．（1）我們已經(jīng)知道，物體的加速度（a）同時(shí)跟合外力（F）和質(zhì)量（M）兩個(gè)因素有關(guān)．要研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是控制變量法．
（2）為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量．（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）
（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)計(jì)算出小車的加速度．某次實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶如圖所示．A、B、C、D、E、F、G和H為八個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為0.1s，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)知小車的加速度為0.3 m/s²；該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出的a-F圖象如圖所示．請(qǐng)你根據(jù)這個(gè)圖象分析，他在實(shí)驗(yàn)中漏掉的步驟是未平衡摩擦力．

Answer 1

分析 （1）研究物體的加速度（a）同時(shí)跟合外力（F）和質(zhì)量（M）的關(guān)系，需采用控制變量法．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合整體和隔離法求出拉力和砝碼總質(zhì)量的關(guān)系式，從而分析判斷．
（3）根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度，根據(jù)F不等于零，a仍然為零，分析圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因．

解答 解：（1）研究加速度、質(zhì)量、合力這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是控制變量法．
（2）對(duì)整體分析，加速度a=$\frac{mg}{M+M}$，則繩子的拉力T=$Ma=\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，當(dāng)砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力．
（3）在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△x=0.3cm=0.003m，則加速度a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.003}{0.01}m/{s}^{2}=0.3m/{s}^{2}$，
故答案為：控制變量法，遠(yuǎn)小于，0.3，未平衡摩擦力

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度．