Question

3．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的總質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶求得．（圖中未畫(huà)出） 

（1）若實(shí)驗(yàn)裝置已調(diào)好，當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足M?m時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的重力．
（2）平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤(pán)，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤(pán)中，測(cè)量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤(pán)中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

砝碼盤(pán)中砝碼總重力F（N）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00
加速度a（m•s-2）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出a-F的關(guān)系圖象．
（3）根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，圖線不通過(guò)原點(diǎn)的主要原因是未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力．

Answer 1

分析 （1）要求在什么情況下才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應(yīng)先以整體為研究對(duì)象求出整體的加速度，再以M為研究對(duì)象求出繩子的拉力，通過(guò)比較繩對(duì)小車的拉力大小和盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙所示的坐標(biāo)紙上運(yùn)用描點(diǎn)法作出a-F的關(guān)系圖象；
（3）根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因分析作出的a-F圖線不通過(guò)原點(diǎn)的主要原因．

解答 解：（1）若系統(tǒng)的加速度過(guò)大，則盤(pán)及盤(pán)中砝碼的失重現(xiàn)象明顯，繩中拉力將明顯小于mg，只有滿足M?m時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的重力．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，確定坐標(biāo)軸的刻度，注意使所描的點(diǎn)盡量分布在坐標(biāo)系中的適中位置，如圖：
（3）由圖可知，拉力F=0時(shí)，小車有加速度，應(yīng)是未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力．
答案：（1）M?m
（2）如圖丙所示　
（3）未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)原理和方法，就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．