Question

【題目】某學習小組欲探究物體的加速度與力、質量的關系，他們在實驗室組裝一套如圖所示的裝置，圖中小車的質量用M表示，鉤碼的質量用m表示。要順利完成實驗，則：

⑴還需要的測量工具有_____、______。

⑵為使小車所受合外力等于細線的拉力，應采取的措施是______；要使細線的拉力約等于鉤碼的總重力，應滿足的條件是_________。

⑶在保持小車所受合外力一定的情況下，對實驗得到的一系列紙帶進行處理，測得小車加速度a與其質量M的數據如下表：鉤碼質量m=30g

為了尋求a 與M間的定量關系，請利用表中數據在圖示的直角坐標系中選取合適的橫坐標及標度作出圖象。____________

Answer 1

【答案】 天平 刻度尺 平衡摩擦力 M>>m

【解析】(1)根據運動學公式求加速度，利用某段時間內的平均速度等于該段時間內的中點時刻的速度，所以要求加速度a，就要求某段時間內的初速度和末速度，而要求初速度和末速度就要測量位移，故要用到刻度尺。

根據牛頓第二定律F=ma可知，需要知道小車的質量，故要利用天平測物體的質量。

故需要的測量工具有刻度尺和天平。

(2)為使小車所受合外力等于細線的拉力，所以必須有小車的重力沿軌道的分力等于軌道對小車的摩擦力，所以做實驗時必須平衡摩擦力。

以鉤碼作為研究對象有

以小車作為研究對象有

聯立以上兩式可得，要繩子的拉力等于鉤碼的重力,即=1，則有M>>m。

（3）保持小車所受合外力一定的情況下，，a與1/M成線性關系，所以為了尋求a 與M間的定量關系，需做出a與1/M的圖像，作圖如下：