Question

9．在“探究加速度与合外力、质量的关系”实验中．
（1）某同学的实验方案如图1所示，他想用砝码桶的重力表示滑块受到的合外力F，为了减小这种做法而带来的实验误差，他先做了两方面的调整措施：
①用小木块将长木板无滑轮的一端适当垫高，目的是平衡摩擦力；
②使砝码桶及桶内砝码的总质量远小于滑块和滑块上砝码的总质量（填“远大于”、“远小于”或“近似于”）
（2）另有甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图1所示的装置放在水平桌面上，滑块上均不放砝码，在没有进行第①方面的措施、但满足第②方面的要求的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条图线． 设甲、乙用的滑块质量分别为m_甲、m_乙，甲、乙用的滑块与长木板间的动摩擦因数分别为μ_甲、μ_乙，由图可知，m_甲＜m_乙，μ_甲＞μ_乙．（均填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 在实验中，为了减少这种做法而带来的实验误差，一要排除摩擦力的影响，二要砂桶的重力接近小车所受的合力．
（2）a-F图象的斜率表示加速度的倒数；求解出加速度与拉力F的表达式后结合图象分析得到动摩擦因素情况

解答 解：（1）①用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，使得重力沿斜面方向的分力等于摩擦力，目的是平衡摩擦力．
②对整体运用牛顿第二定律得，a=$\frac{mg}{M+m}$，则小车的合力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，当砝码桶及桶内砝码的总质量远小于滑块和滑块上砝码的总质量，滑块和滑块上砝码所受的拉力等于砝码桶及桶内砝码的总的重力．
（2）当没有平衡摩擦力时有：T-f=ma，故a=$\frac{1}{m}$T-μg，即图线斜率为$\frac{1}{m}$，纵轴截距的大小为μg．观察图线可知m_甲小于m_乙，μ_甲大于μ_乙．
故答案为：（1）①平衡摩擦力；②远小于；（2）＜；＞

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项，在本实验中，知道两个认为：1、认为小车所受的合力等于绳子的拉力；2、认为沙和沙桶的总重力等于小车所受的合力．