Question

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图1所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：

（1）当M与m的大小关系满足：M

＞＞

m（填“＞＞”或“＜＜”）时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
（2）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究小车的加速度与质量的关系，以下做法正确的是：

B

．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式 a=mg/M求出．
（3）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究小车的加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，某位同学得到的a-F关系如图2所示（a是小车的加速度．F是细线作用于小车的拉力）．其原因是

平衡摩擦力时长木板的倾角过大．

．

Answer 1

分析：当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；小车的加速度应由纸带求出．

解答：解：（1）根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=

mg

M+m

，则绳子的拉力T=Ma=

Mmg

M+m

=

mg

1+ m M

，当M＞＞m时，认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
（2）A、平衡摩擦力时，不能将及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上．故A错误．
B、改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．
C、实验时，先接通电源，再释放小车．故C错误．
D、小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过a=

mg

M

求出．故D错误．
故选：B．
（3）从图象可知，F为零时，加速度不为零，知平衡摩擦力过度，即平衡摩擦力时长木板的倾角过大．
故答案为：（1）＞＞（2）B   （3）平衡摩擦力时长木板的倾角过大．

点评：教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．