Question

【題目】甲、乙兩位同學利用圖（a）位移傳感器及數字化信息系統獲得了小車加速度a與鉤碼拉力F的對應關系圖，如圖（b）所示，實驗時選擇了不可伸長的輕質細繩和輕定滑輪。回答下列問題：

（1）由圖(b)可知，a-F圖線不經過原點，可采取的措施是_____________________。

（2）若利用本實驗裝置來驗證“在小車質量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結論，并直接以鉤碼所受重力作為小車受到的合外力，鉤碼的質量應滿足的條件是_____________________。

（3）實驗中甲、乙兩同學用的小車（含發射器）的質量分別為、，甲、乙兩同學用的小車受到的阻力分別為、，由圖可知， ____， ________。(選填“大于小于或等于)

Answer 1

【答案】 調節軌道的傾斜角度以平衡摩擦力 鉤碼的質量遠小于小車的質量 小于 小于

【解析】（1）從上圖中發現直線沒過原點，當時， ，即，也就是說當繩子上拉力不為0時，小車的加速度為0，所以可能的原因是存在摩擦力；若利用本實驗來驗證“小車質量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實驗中應采取的改進措施是：調節軌道的傾斜度以平衡摩擦力，即使得繩子上拉力等于小車的合力。

（2）根據牛頓第二定律得：
對m：
對M：
解得：
可知鉤碼的質量遠小于小車的質量時，繩子的拉力等于鉤碼的重力，所以鉤碼的質量應滿足的條件是遠小于小車的質量。

（3）根據牛頓第二定律有，即，圖線的斜率表示質量倒數，所以＜，，圖線在橫軸的截距表示阻力，有＜。