Question

用如图1装置探究加速度与力和质量的关系，设沙和沙桶的质量为m，小车的质量为M：（1）为了消除摩擦力对小

用如图1装置探究加速度与力和质量的关系，设沙和沙桶的质量为m，小车的质量为M：（1）为了消除摩擦力对小车运动的影响，应将木板______；（2）本实验中近似地认为：绳子对车的拉力大小等于沙和沙桶的重力，其条件是______；（3）实验中测得a-1/M关系如图2，图线右部发生了弯曲，试分析产生上述现象的原因．______．

Answer 1

（1）木板与小车间有摩擦力，为了减小误差，需要平衡掉摩擦力，即垫高木板左端，使摩擦力与重力沿斜面向下的分力相等；
（2）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．
（3）随着F的增大不再满足沙和沙桶质量远小于小车质量，即不再满足m＜＜M，故发现图中直线发生弯曲．a与

1

M

图线斜率表示小车的合力，当m比较小时，合力可以认为等于mg，当m比较大时，合力小于mg．
故答案为：（1）左端垫高以平衡摩擦力；（2）M＞＞m；（3）当M较小时，不满足条件M＞＞m