Question

15．（1）我們已經(jīng)知道，物體的加速度（a）同時跟合外力（F）和質量（M）兩個因素有關．要研究這三個物理量之間的定量關系的思想方法是控制變量法．
（2）為使砝碼桶及桶內砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼桶及桶內砝碼的總質量遠小于木塊和木塊上砝碼的總質量．（選填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于”）
（3）某同學在實驗中，通過打點計時器打出的紙帶上的點計算出小車的加速度．某次實驗時打出的紙帶如圖所示．A、B、C、D、E、F、G和H為八個相鄰的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔均為0.1s，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)知小車的加速度為0.3 m/s²；該同學根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，繪出的a-F圖象如圖所示．請你根據(jù)這個圖象分析，他在實驗中漏掉的步驟是未平衡摩擦力．

Answer 1

分析 （1）研究物體的加速度（a）同時跟合外力（F）和質量（M）的關系，需采用控制變量法．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，結合整體和隔離法求出拉力和砝碼總質量的關系式，從而分析判斷．
（3）根據(jù)連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出加速度，根據(jù)F不等于零，a仍然為零，分析圖線不過原點的原因．

解答 解：（1）研究加速度、質量、合力這三個物理量之間的定量關系的思想方法是控制變量法．
（2）對整體分析，加速度a=$\frac{mg}{M+M}$，則繩子的拉力T=$Ma=\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，當砝碼桶及桶內砝碼的總質量遠小于木塊和木塊上砝碼的總質量，砝碼桶及桶內砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力．
（3）在連續(xù)相等時間內的位移之差△x=0.3cm=0.003m，則加速度a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.003}{0.01}m/{s}^{2}=0.3m/{s}^{2}$，
故答案為：控制變量法，遠小于，0.3，未平衡摩擦力

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理以及注意事項，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．