Question

【题目】“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图A所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出．

①当M与m的大小关系满足时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
②一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变车中砝码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与的图象．
③如图B所示为甲同学根据测量数据作出的a﹣F图象，说明实验存在的问题是
④乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a﹣F图象如图C所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同，它是 ．

Answer 1

【答案】m＜＜M；；没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；小车及车中砝码的总质量
【解析】解：①以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得：a= ，
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma= ，
显然要有F=mg必有m+M=M，故有m＜＜M，即只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．②根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a﹣M图象；但a= ，故a与 成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a﹣ 图象．③图B中图象与横轴的截距大于0，说明在拉力大于0时，加速度等于0，说明物体所受拉力之外的其他力的合力大于0，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．④由图可知在拉力相同的情况下a乙＞a甲 ，
根据F=ma可得m= ，即a﹣F图象的斜率等于物体的质量，且m乙＜m甲 ． 故两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同．
所以答案是：①m＜＜M② ③没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．④小车及车中砝码的总质量不同．