Question

某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量用M表示，鉤碼的質(zhì)量用m表示．
（1）實(shí)驗(yàn)中只有

m遠(yuǎn)小于M

時(shí)，才能近似地認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于鉤碼所受的重力．
（2）在實(shí)驗(yàn)中把木板的一側(cè)墊高，以補(bǔ)償小車(chē)受到的阻力，結(jié)果他做出的a-F圖象如圖2．則乙圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的原因是補(bǔ)償小車(chē)受到阻力時(shí)，木板的傾斜度

偏小

（選填“偏大”或者“偏小”）；從圖象中還可以得到，甲、乙兩車(chē)及砝碼質(zhì)量M_甲

＜

M_乙（選填“=”、“＞”或者“＜”）．
（3）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持m不變，改變M，測(cè)出相應(yīng)的加速度a，采用圖象法處理圖象，為了比較容易直觀地識(shí)別加速度a與M的關(guān)系，應(yīng)該作a與

1

M

的圖象．

Answer 1

分析：（1）探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，在鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的情況下，可以近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于砂桶重力．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要平衡摩擦力，不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小車(chē)受到的合力小于線的拉力，a-F圖象不過(guò)原點(diǎn)，在F軸上有截距；平衡摩擦力時(shí)如果木板墊得過(guò)高，過(guò)平衡摩擦力，在小車(chē)受到的合力大于線的拉力，a-F圖象不過(guò)原點(diǎn)，在a軸上有截距．a(chǎn)-F圖象斜率的倒數(shù)是小車(chē)質(zhì)量，圖象斜率越大，小車(chē)質(zhì)量越�。�
（3）在力一定的情況下，加速度與質(zhì)量成反比，與質(zhì)量的倒數(shù)成正比，應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，為了直觀，應(yīng)作出加速度與物體質(zhì)量的倒數(shù)圖象．

解答：解：（1）在鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量m的情況下，才能近似地認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于鉤碼所受的重力．
（2）由圖象乙可知，a-F圖象不過(guò)原點(diǎn)，在F軸上有截距，這說(shuō)明小車(chē)受到的合力小于細(xì)線的拉力，這是由于平衡摩擦力時(shí)木板被墊起的高度太小，木板傾角偏小，平衡摩擦力不足引起的．由圖象可知，圖象乙的斜率小于甲的斜率，則甲車(chē)的質(zhì)量小于乙車(chē)的質(zhì)量，即M_甲＜M_乙．
（3）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持m不變，改變M，由牛頓第二定律可知，加速度與M成反比，與

1

M

成正比，采用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為了比較容易直觀地識(shí)別加速度a與M的關(guān)系，應(yīng)該作a與

1

M

的圖象．
故答案為：（1）m遠(yuǎn)小于M；（2）偏小；＜；（3）

1

M

．

點(diǎn)評(píng)：探究加速度與力的實(shí)驗(yàn)中，只有砂桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量時(shí)，小車(chē)受到的拉力才近似等于砂桶重力．