Question

【题目】在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，所挂钩码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．

（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所挂钩码的重力．

（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持所挂钩码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检测出加速度a与质量M的关系，应该做a与________的图象．

（3）如图乙，该同学根据测量数据做出的a﹣F图线，图象没过坐标原点的原因是_______．

（4）如图乙，该同学根据测量数据做出的a﹣F图线，图象变弯曲的原因_________．

（5）在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是_____

A．平衡摩擦力时，应将纸带取下来再去平衡

B．连接砝码盘和小车的细绳应保持水平

C．实验时应先释放小车再接通电源

D．小车释放前应靠近打点计时器．

Answer 1

【答案】 M＞＞m 没平衡摩擦或平衡不够 不满足M＞＞m D

【解析】（1）以整体为研究对象有，解得，以M为研究对象有绳子的拉力，若要有F=mg，只有m+M=M，即当时才成立，故只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力．

（2）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；又，故a与成正比，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与的图象.

（3）小车质量M一定时，其加速度a与合力F成正比，图象应该为一条经过坐标原点的直线；由于实验中用钩码的重力代替小车的合力，故不可避免的会出现系统误差，乙图中，由于小车受到摩擦阻力，其合力小于绳子的拉力，所以不经过坐标原点，故造成的原因是：没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.

（4）钩码加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，要使小车所受的拉力接近钩码的重力，只有让小车质量远大于钩码质量，否则，会出现乙图中的弯曲情况，故造成的原因是：不满足.

（5）平衡摩擦力时不挂钩码，小车后拖纸带，纸带上打出的点迹均匀分布说明摩擦力平衡了，所以平衡摩擦力不应取下纸带，A错误；连接钩码和小车的细绳应跟长木板保持平行，B正确；实验时应先接通电源后释放小车，C错误；小车释放前应靠近打点计时器，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，同时要求开始小车要靠近打点计时器，D正确；选BD.