Question

在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中的问题

在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，为了减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量。但为什么要远小于砝码盘和砝码的质量呢？请大家帮忙解释一下

Answer 1

当你用砝码盘和砝码的总重量量来等效替代小车的合外力的时候，必须要满足一个条件就是砝码盘匀速下滑，但是实际它具有加速度，所以这两个力不是这严格相等，只有M》》m的时候才满足，有公式可以讨论出来
，你倒数第二句打错了
实验中将木板倾斜，平衡摩擦力后，分别隔离小车和小桶和砂为研究对象,进行受力分析。
设小车质量为M，砝码质量为m，小车运动和小桶和砂下落的加速度大小相同，设加速度大小为a。对小车进行受力分析，细线的拉力为小车的合外力，设拉力为T，根据牛顿第二定律有：
……①
对砝码进行受力分析，受本身重力和细线的拉力，同样有：
mg-T=ma……②
联立方程①②解得：
……③
本实验中是把砝码的重力mg看作是绳子对小车的拉力，即认为是T=mg，对上面等式③进行数学分析。显然，只有当M＞＞m时，才可以认为T=mg。严格的说，T＜mg。
由以上分析可见，为了减小实验的系统误差，必须满足小桶和砂质量远小于车的质量。
另外在本实验中
，在研究加速度和质量的关系时。保持m不变。由上式可知加速度a与系统的质量（M+m）成反比。如果横轴表示
，
图象应是过坐标系原点的直线。现将前面的式子改写成
，由此式可知，
前面的系数
和
有关，在改变
时会发生变化，它并不是常数，因此；a和
不是正比关系。随着
的增大，式中
前面的系数会减小，因此图象向下弯曲偏离直线，但在M
m时，a≈mg／M，a正比于
，所以在M较大（即
较小）时图象近似为直线。