Question

在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，采用如圖1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由打點計時器打上的點計算出．
（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）如圖2為某同學根據測量數(shù)據作出的a-F圖線，說明實驗存在的問題是：______．
（3）某組同學在不改變拉力，只改變車中砝碼的質量，得到了如表所示的幾組數(shù)據，其中第3組數(shù)據還未算出加速度，但對應該組已打出了紙帶，如圖3所示（長度單位：cm），圖中各點為每打5個點選出的計數(shù)點（兩計數(shù)點間還有4個打點未標出）．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
小車質量（g）	200	300	400	500	600	1000
小車加速度（m/s2）	2.00	1.33		0.79	0.67	0.40
小車質量倒數(shù)（kg-1）	5.00	3.33	2.50	2.00	1.67	1.00

①由紙帶上的數(shù)據，計算出缺少的加速度值并填入表中（小數(shù)點后保留兩位數(shù)）．
②建立合適的坐標系，如圖4，將表中各組數(shù)據用小黑點描在坐標紙上，并作出平滑的圖線．
③由圖象得出的結論是：______．

Answer 1

（1）根據牛頓第二定律得，整體的加速度a=

mg

M+m

，則繩子的拉力F=Ma=

Mmg

M+m

=

mg

1+ m M

，可知當M＞＞m時，繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．
（2）在a-F圖象中，當F不等于零，但是加速度仍然為零，可知沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
（3）①根據△x=aT²，利用逐差法，a=

(xCD-xOA)+(xDE-xAB)+(xEF-xBC)

9T2

=

(20.98-2×6.03)×10-2

9×0.01

m/s2=0.99m/s2．
②描點繪圖，如圖所示
③在拉力一定時，物體的加速度與質量成反比（或在拉力一定時，物體的加速度與質量的倒數(shù)成正比．
故答案為：（1）M＞＞m； （2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；（3）0.99，如圖所示，在拉力一定時，物體的加速度與質量成反比（或在拉力一定時，物體的加速度與質量的倒數(shù)成正比）