Question

【題目】在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中，采用如下圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小F等于盤及盤中砝碼的重力．

(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地觀測加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與________的圖象．

(3)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a－圖線如右圖所示，由圖知兩個同學(xué)做實驗時的________值不同？

Answer 1

【答案】 （1）Mm （2）1/M （3）F

【解析】（1）以整體為研究對象有：mg=（m+M）a
解得： ，
以M為研究對象有繩子的拉力為：F=Ma=mg
顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．
（2）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系，故不能作a-M圖象；但存在關(guān)系： ，故a與成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作a-圖象；
（3）根據(jù) ，則a-圖像的斜率等于拉力F，由圖像可知兩個同學(xué)做實驗時的拉力F的值不同.