Question

探究加速度 力 质量的关系的实验

探究加速度 力 质量的关系的实验中 可否不使木板倾斜 而是在砝码盘中加砝码至小车能匀速滑动 来平衡摩擦力？
我是说先加砝码至小车与砝码一起匀速运动 使m1g=F1 F1=f 算平衡摩擦力 再加质量为m2的砝码 m1不撤去 将m2g近似的认为是小车受到的拉力F2-f

Answer 1

不对。
设小车质量为M，砝码质量为m
做实验的时候是以公式计算，也就是只考虑小车质量。
但是实际情况中还要考虑砝码质量，
即
理想状态下
a=F/M
但实际
a=F/（M+m）
∴只有当m<<M时误差才可忽略
否则若一直增加砝码质量实验必然出现误差

追问

用使木板倾斜的方法也是要一直加砝码的 实验中是要保证m<<M 现在我是问平衡摩擦力 而不是系统误差的问题

追答

结论不变。
你的最终拉力的确消除了摩擦力的影响，但是在计算加速度的时候，必须将砝码和小车看做一个整体；你用正常的牛二公式计算出的加速度只考虑了小车质量，与实际存在较大误差。

追问

我们教科书上是说将木板倾斜来平衡摩擦力 保证m<<M 将砝码及砝码盘得总重力近似的看成小车所受的重力 若按我所问的方法做 F2-f=M(车）a （m1+m2)g-F2=(m1+m2）a 即m2g=(m1+m2+M)a 这是准确的加速度 我想知道能用我问的方法来平衡摩擦力进行实验吗？

追答

我说了，要按整体考虑。
理论计算式：m2g=Ma
实际计算式：m2g=(m1+m2+M)a
明白了吗？

追问

这个我知道 我是问可否不使木板倾斜 而是在砝码盘中加砝码至小车能匀速滑动 来平衡摩擦力？
使木板倾斜来平衡摩擦力后也会有同样的系统误差的问题 这个实验要考虑两个问题（平衡摩擦力和系统误差）现在不讨论后者这个问题 书上是说使木板倾斜来平衡摩擦力 我只想知道能否在砝码盘中加砝码至小车能匀速滑动来平衡摩擦力

追答

我想应该可以，但是无论是什么方法你的加速度计算实际值与理论值总有一些误差。
而且即使你可以平衡摩擦力，为了完成这个实验你也必须增大砝码质量，那也会出现误差。

Answer 2

不能，因为这样来平衡摩擦力之后用力使小车加速运动时砝码也要加速运动，这时加速度应等于力除以小车和砝码的总质量，使实验难度增加。

追问

就算使木板倾斜来平衡摩擦力 实验中小车加速运动时砝码也要加速运动 加速度不也等于砝码重力除以小车砝码总质量？

Answer 3

不可以，实验原理错误。平衡摩擦力的原理是，用重力的分力与摩擦力相抵消，间接使摩擦力消失，而加砝码，无论怎么加，摩擦力是存在的，又无法直接求摩擦力的时候，就要用重力当做合力，也就是F=MA中的F，可是这个F是合力，包括摩擦力，所以用重力把它平衡掉。

Answer 4

不妥当，摩擦力大小与小车重量是同数量级，所以需要平衡他的砝码数量是相当多的，违背了M车>>m砝，版主可以亲自做实验试试，我曾经也试过，误差相当大

追问

摩擦力不是等于umg吗 木板的表面较光滑 摩擦力怎么会很大？