Question

【題目】在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系時，采用如圖所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示．

(1)當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．小車運動的加速度可直接用公式a＝_______求出。

(2)一組同學保持小車及車中的砝碼質量M一定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于他們操作不當，這得到的a－F關系圖象如圖所示，其原因是：_______________________ 。

Answer 1

【答案】 (1)mM a=mg/M (2)沒有平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力

【解析】（1）根據牛頓第二定律得：對m：mg-F拉=ma，對M：F拉=Ma，解得： ；
當M＞＞m時，即當砝碼和盤的總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力．小車運動的加速度可直接用公式a＝mg/M求出。
（2）從圖中發現直線沒過原點，當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢．該組同學實驗操作中遺漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足這個步驟．即傾角過小.