Question

在《探究加速度与力、质量定量关系》的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，

在《探究加速度与力、质量定量关系》的实验中，采用如图1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面的纸带打上的点子计算出来．（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及盘中砝码的重力．（2）一组同学在做加速度与质量的关系的实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，这种实验方法叫做______法．采用图象法处理数据，为了比较容易观测加速度a与M的关系，应该做a与______的图象．（3）乙、丙同学画出了各自得到的a=-1m图线，如图2所示，两个同学所画出的图线有所不同，这是什么原因引起的？______．

Answer 1

（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为：F=Ma=

Mmg

M+m

，
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）当一个量与多个量有关系时，则可控制某些量不变，去研究另两个量的关系；再去改变让其它量不变，则再去研究剩余的两个量关系，例如：先保持M不变，研究a与F的关系；再保持F不变，研究a与M的关系，这种方法叫控制变量法．
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）由图b可知在拉力相同的情况下a_乙＞a_丙，
根据F=ma可得：a＝

1

M

?F，即a-F图象的斜率等于物体的质量，且m_乙＜m_丙．故两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同．
故答案为：（1）M＞＞m；（2）控制变量法，

1

M

；（3）小车及车上的砝码的总质量不同．