Question

在探究物体运动加速度与外力关系实验中
①某些同学不能得到当小车的质量一定时加速度a与作用力F成正比的正确图线，而是得出下列图线．请分别说出得到图中（A）、（B）、（C）三种图的原因．

得到（A）图的原因

 

；得到（B）图的原因

 

；得到（C）图的原因

 

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②某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示：
请你指出该装置中的错误或不妥之处

 

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Answer 1

分析：①A、图象表明在小车的拉力为0时，合外力大于0，说明平衡摩擦力过度．
B、图象说明在拉力大于0时，物体的加速度为0，说明绳子的拉力被摩擦力平衡了，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
C、当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，否则图象将会发生弯曲．
②电磁打点计时器是利用4～6v的交流电源，电火花计时器是利用220v交流电源；释放前小车应紧靠打点计时器；实验前要首先平衡摩擦力．

解答：解：①A图象表明在小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过渡，即平衡摩擦力时，轨道倾角过大．
B图象说明在拉力大于0时，物体的加速度为0，说明合外力为0，即绳子的拉力被摩擦力平衡了，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够．
C该实验中当小车的总质量远大于砂和砂桶总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和砂桶的总重力大小，
随着F的增大，即随着砂和砂桶质量增大，逐渐的砂和砂桶总质量不再比小车质量小的多，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象．
②该实验中电磁打点计时器是利用4～6v的交流电源，电火花计时器是利用220v交流电源；不是直流电源．
为了尽可能的利用纸带在释放前小车应紧靠打点计时器；
在本实验中我们认为绳子的拉力等于物体所受的合外力，故在实验前要首先平衡摩擦力．
故答案为：①平衡摩擦力时，轨道倾角过大．没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．没有满足砂和砂桶总质量远远小于小车的总质量．
②电源应用交流电，小车在释放前应紧靠打点计时器，没有平衡摩擦力．

点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含义．