Question

【題目】在探究加速度與力、質量的關系實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

當M與m的大小關系滿足______時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．

一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據為了比較容易地觀測加速度a與質量M的關系，應該做a與______的圖象．

乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的圖線如圖所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同_________？

Answer 1

【答案】 兩個同學做實驗時盤中砝碼的重力取值不同

【解析】

要求在什么情況下才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應先以整體為研究對象求出整體的加速度，再以M為研究對象求出繩子的拉力，通過比較繩對小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關系得出只有時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力；反比例函數圖象是曲線，而根據曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系；正比例函數圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系；圖象的斜率等于物體所受的拉力，故斜率不同則物體的拉力不同。

以整體為研究對象有，解得，以M為研究對象有繩子的拉力，顯然要有必有，故有，即只有時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力。
根據牛頓第二定律，a與M成反比，而反比例函數圖象是曲線，而根據曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系，故不能作圖象；但，故a與成正比，而正比例函數圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系，故應作圖象。
圖象的斜率等于物體所受的拉力，故斜率大的物體所受的拉力大，我們認為認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力所以兩個同學做實驗時盤中砝碼的重力取值不同。