Question

探究小车加速度和质量或力的关系实验数据，及a-m 和a -F a-m 分之一图像

Answer 1

在“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______．
2015-01-18
22:25
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提问者采纳
①以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得：a=
mg
m+M
，
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=
M
m+M
mg，
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=
F
M
，故a与
1
M
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-
1
M
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=
F
a
，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．
故答案为：
①m＜＜M
②
1
M
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．