Question

16．某同學(xué)利用圖a所示實(shí)驗(yàn)裝置獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖b所示，實(shí)驗(yàn)中小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量為200g．

（1）由圖b可知，“a-m”圖象不經(jīng)過原點(diǎn)，可能的原因是存在阻力，應(yīng)采取的改進(jìn)措施是將軌道略微傾斜來平衡阻力．
（2）由圖b可知，“a-m”圖象不是直線，可能的原因是鉤碼的質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件．

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車，采用控制變量法研究．當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系．為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板的右端適當(dāng)墊高，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．

解答 解：（1）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn)，當(dāng)a=0時(shí)，m≠0，即F≠0，也就是說當(dāng)繩子上拉力不為0時(shí)，小車的加速度為0，所以可能的原因是存在摩擦力；
實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是：調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力，即使得繩子上拉力等于小車的合力．
（2當(dāng)m＜＜M時(shí)，即當(dāng)砝碼和砝碼盤的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砝碼和砝碼盤的總重力．從圖象上可以看出：F從0開始增加，砝碼和砝碼盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，慢慢的砝碼和砝碼盤的重力在增加，那么在后面砝碼和砝碼盤的質(zhì)量就沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量呢，那么繩子的拉力與砝碼和砝碼盤的總重力就相大呢．
所以原因是砝碼和砝碼盤的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量；
故答案為：（1）存在阻力，將軌道略微傾斜來平衡阻力；
（2）鉤碼的質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件．

點(diǎn)評(píng) 該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法．
對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，這樣問題我們要從實(shí)驗(yàn)原理和減少實(shí)驗(yàn)誤差方面去解決．