Question

2．如圖（a）是“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中砝碼的總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于盤(pán)及盤(pán)中砝碼總質(zhì)量m，實(shí)驗(yàn)中用盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總重力作為小車(chē)所受外力．甲、乙兩組同學(xué)分別獨(dú)立完成這一實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出了如圖（b）所示的a-F圖象，

（1）甲組同學(xué)所得圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是平衡摩擦力過(guò)度；
（2）甲、乙兩組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，M取值較大的是？乙（選填“甲”或“乙”）；
（3）利用該實(shí)驗(yàn)裝置，還可以對(duì)其它高中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，請(qǐng)?jiān)嚺e一例探究勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律或外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系．

Answer 1

分析 在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)如果木板墊得過(guò)高，平衡摩擦力過(guò)度，小車(chē)受到的合力大于拉力，a-F圖象在a軸上有截距；如果沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小車(chē)受到的合力小于拉力，a-F圖象在F軸上有截距．根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，得$a=\frac{1}{M}F$，故a-F的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，比較斜率大小，可知質(zhì)量的大�。�

解答 解：（1）圖線(xiàn)不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，F(xiàn)為零時(shí)，加速度不為零，說(shuō)明平衡摩擦力時(shí)墊的過(guò)高，即平衡摩擦力過(guò)度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，得$a=\frac{1}{M}F$，故a-F的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，乙的斜率較小，故其質(zhì)量M較大．
（3）利用該實(shí)驗(yàn)裝置，還可以對(duì)其它高中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，例如探究勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律或外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系等．
故答案為：（1）平衡摩擦力過(guò)度；（2）乙；（3）探究勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律或外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理解實(shí)驗(yàn)的原理，知道當(dāng)m的質(zhì)量遠(yuǎn)小于M的質(zhì)量，m的重力可以認(rèn)為等于M所受的合力．