Question

某實(shí)驗(yàn)小組采用圖示的裝置探究“牛頓第二定律”即探究加速度a與合力F、質(zhì)量M的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面。


（1）為了把細(xì)繩對(duì)小車的拉力視為小車的合外力，要完成的一個(gè)重要步驟是__________________；
（2）為使圖示中鉤碼的總重力大小視為細(xì)繩的拉力大小，須滿足的條件是鉤碼的總質(zhì)量________小車的總質(zhì)量（填“大于”、“小于”、“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）。
（3）一組同學(xué)在做小車加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持鉤碼的質(zhì)量一定，改變小車的總質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與小車的總質(zhì)量M之間的關(guān)系，應(yīng)作出a與_______的圖象．
（4）甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a–F圖象如圖所示，說明實(shí)驗(yàn)中存在的問題是          ．

Answer 1

(1)小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力；
(2) 重物加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有
對(duì)重物，有 mg-T=ma
對(duì)小車，有 T=Ma
解得T=mg
故當(dāng)M＞＞m時(shí)，有T≈mg
(3) 根據(jù)F=ma可得a=，即在合外力F一定的情況，小車的加速度與小車的質(zhì)量成反比即小車的加速度與小車的質(zhì)量的倒數(shù)成正比，但反比例關(guān)系不容易根據(jù)圖象判定，而正比例關(guān)系容易根據(jù)圖象判定，故應(yīng)該建立小車加速度（a）與小車質(zhì)量的倒數(shù)()關(guān)系圖象，故縱坐標(biāo)為加速度a，橫坐標(biāo)為
（4）由圖象可知，當(dāng)小車沒有拉力時(shí)，仍然產(chǎn)生了加速度，故在操作過程中平衡摩擦力過度或者斜面傾角過大．