Question

（2015?资阳模拟）采用如图1所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验，实验中小车及车中砝码的

（2015?资阳模拟）采用如图1所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验，实验中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上的点计算出．（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中砝码的重力；（2）实验中，下列做法错误的是______；A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时应先接通打点计时器电源，再放开小车D．上车运动的加速度可用天平测出M及m后直接用公式a=mgM求出（3）在保持小车及车中的砝码质量M一定时，探究加速度与所受力的关系时，由于平衡摩擦力操作不当，两位同学得到的a-F关系分别如图2所示．其原因分别是：甲：______；乙：______．

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）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A错误．
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．
C、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故C正确．
D、小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式a=

mg

M

求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系．故D错误．
本题选错误的，故选AD；
（3）乙图：当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力过度；甲图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该组同学实验操作中平衡摩擦力不足．即倾角过小，平衡摩擦力不足．
故答案为：（1）M?m；（2）AD；（3）甲：木板倾角过小，乙：木板倾角过大．