Question

在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图甲所示．有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线，另一位同学实验测出了如图丙中的B图线．试分析
①A图线不通过坐标原点的原因是

未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

；　②A图线上部弯曲的原因是

小车质量没有远大于勾码质量

；
③B图线在纵轴上有截距的原因是

平衡摩擦力过度

．

Answer 1

分析：在“验证牛顿第二定律”的实验中，通过控制变量法，先控制m一定，验证a与F成正比，再控制F一定，验证a与m成反比；实验中用勾码的重力代替小车的合力，故要通过将长木板右端垫高来平衡摩擦力和使小车质量远大于勾码质量来减小实验的误差！

解答：解：①小车质量M一定时，其加速度a与合力F成正比，图象应该为一条经过坐标原点的直线；由于实验中用勾码的重力代替小车的合力，故不可避免的会出现系统误差，乙图中，由于小车受到摩擦阻力，其合力小于绳子的拉力，所以不经过坐标原点；同时，勾码加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，要使勾码重力接进小车所受的拉力，只有让小车质量远大于勾码质量，否则，会出现乙图中的弯曲情况；
故答案为：未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小车质量没有远大于勾码质量．
②由丙图看出，不挂勾码时已经有加速度a，说明平衡摩擦力时，右端垫的过高；
故答案为：平衡摩擦力过度．

点评：在“验证牛顿第二定律”的实验用控制变量法，本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于勾码质量的双重条件下，才能用勾码重力代替小车所受的合力！