Question

在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，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)當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．
(2)一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據．為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該做a與________的圖象．
(3)如圖(a)，甲同學根據測量數據做出的a－F圖線，說明實驗存在的問題是________．
(4)乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a－F圖線，如圖(b)所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同          .

Answer 1

(1) M?m　(2)    (3)平衡摩擦力時木板傾角過大；(4)兩小車及車上砝碼的總質量不同。

試題分析：(1)根據牛頓定律可求得小車受到的拉力為 ，所以當M與m的大小關系滿足M?m時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．（2）為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該做a與的圖象．因為若a-是線性關系，則可說明a與M成反比關系；(3)甲同學根據測量數據做出的a－F圖線，由圖線可看出在F=0時小車已經有了加速度，說明平衡摩擦力時木板傾角過大，平衡摩擦力過頭了；(4)因為,即a-F圖線的斜率等于小車質量的倒數，所以兩個同學做實驗時兩小車及車上砝碼的總質量不同。