Question

【题目】在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．

(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．小车运动的加速度可直接用公式a＝_______求出。

(2)一组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这得到的a－F关系图象如图所示，其原因是：_______________________ 。

Answer 1

【答案】 (1)mM a=mg/M (2)没有平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力

【解析】（1）根据牛顿第二定律得：对m：mg-F拉=ma，对M：F拉=Ma，解得： ；
当M＞＞m时，即当砝码和盘的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．小车运动的加速度可直接用公式a＝mg/M求出。
（2）从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遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤．即倾角过小.