Question

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系時，采用如下圖所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示．

 (1)當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

(2)某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．

A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力

C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源

D．用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式a＝求出

(3)另兩組同學保持小車及車中的砝碼質量M一定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于他們操作不當，這兩組同學得到的a－F關系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：

圖1：________________________________________________________________；

圖2：__________________________________________________________________.

Answer 1

解析：　(1)實驗中的實際加速度為a＝，實驗時把mg當成對M的拉力，即忽略m對加速度的影響，使加速度約為a＝，顯然需m≪M.

(2)平衡摩擦力的實質是，讓重力的下滑分力Mgsinθ＝μMgcosθ……①，只需將紙帶掛上，不需施加其他外力，A錯；由①式可知B對；每次實驗時應先接通打點計時器的電源，再放開小車，C錯；小車的加速度應由小車后面拖動的紙帶上打出的點計算出，D錯．

(3)若m≪M則a＝mg，斜率基本不變，若m過大(或M過小)，則m不能忽略，a＝mg，隨m的增大斜率減小；從圖2可以看到，有了一定的拉力而加速度為零，顯然摩擦力還沒有完全平衡掉．

答案：　(1)m≪M　(2)B　(3)m過大(或M過小)，造成m不是遠小于M　沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小