Question

9．在“探究加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中．
（1）某同學的實驗方案如圖1所示，他想用砝碼桶的重力表示滑塊受到的合外力F，為了減小這種做法而帶來的實驗誤差，他先做了兩方面的調(diào)整措施：
①用小木塊將長木板無滑輪的一端適當墊高，目的是平衡摩擦力；
②使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊和滑塊上砝碼的總質(zhì)量（填“遠大于”、“遠小于”或“近似于”）
（2）另有甲、乙兩同學在同一實驗室，各取一套圖1所示的裝置放在水平桌面上，滑塊上均不放砝碼，在沒有進行第①方面的措施、但滿足第②方面的要求的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖2中甲、乙兩條圖線． 設(shè)甲、乙用的滑塊質(zhì)量分別為m_甲、m_乙，甲、乙用的滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ_甲、μ_乙，由圖可知，m_甲＜m_乙，μ_甲＞μ_乙．（均填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 在實驗中，為了減少這種做法而帶來的實驗誤差，一要排除摩擦力的影響，二要砂桶的重力接近小車所受的合力．
（2）a-F圖象的斜率表示加速度的倒數(shù)；求解出加速度與拉力F的表達式后結(jié)合圖象分析得到動摩擦因素情況

解答 解：（1）①用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，使得重力沿斜面方向的分力等于摩擦力，目的是平衡摩擦力．
②對整體運用牛頓第二定律得，a=$\frac{mg}{M+m}$，則小車的合力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，當砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊和滑塊上砝碼的總質(zhì)量，滑塊和滑塊上砝碼所受的拉力等于砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總的重力．
（2）當沒有平衡摩擦力時有：T-f=ma，故a=$\frac{1}{m}$T-μg，即圖線斜率為$\frac{1}{m}$，縱軸截距的大小為μg．觀察圖線可知m_甲小于m_乙，μ_甲大于μ_乙．
故答案為：（1）①平衡摩擦力；②遠小于；（2）＜；＞

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及實驗中的注意事項，在本實驗中，知道兩個認為：1、認為小車所受的合力等于繩子的拉力；2、認為沙和沙桶的總重力等于小車所受的合力．