Question

【題目】在“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置，把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在水平實(shí)驗(yàn)桌上。小車及車中砝碼的總質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的總質(zhì)量用m表示，小車所受拉力用F表示，小車的加速度可由紙帶上的點(diǎn)求出。

(1)用盤及盤中砝碼的總重力來(lái)代替小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力時(shí)，應(yīng)滿足的條件是_____。把木板的一側(cè)墊高，以補(bǔ)償小車受到的阻力時(shí)，_____（填“需要”或“不需要”）懸掛砝碼盤。

(2)如圖b為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是補(bǔ)償阻力時(shí)長(zhǎng)木板傾角_________（填“過(guò)大”或“過(guò)小”）；

(3)乙、丙同學(xué)用該裝置分別做實(shí)驗(yàn)，盤及盤中砝碼的總質(zhì)量分別為m乙和m丙，畫出了各自得到的圖線，如圖c所示。由圖線可知m乙_____m丙（填“>”、“=”或“<”）。

Answer 1

【答案】Mm 不需要 過(guò)大 >

【解析】

(1)[1]對(duì)砝碼和小車的系統(tǒng)，由牛頓第二定律：

mg=（m+M）a，

解得：

以M為研究對(duì)象，繩子的拉力為：

因此要使得，需要Mm；

[2]平衡摩擦力時(shí)，不需要掛砝碼盤，只需將木板右端適當(dāng)墊高，使得小車拖著紙帶打出均勻的點(diǎn)即可，故不需要懸掛砝碼盤。

(2)[3]圖中當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)，小車的加速度不為0，說(shuō)明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是平衡摩擦力時(shí)木板右端墊得過(guò)高；

(3)[4]根據(jù)

知，a-F圖線的斜率表示盤及盤中砝碼的總質(zhì)量，可知兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的取值不同，其中乙的斜率最大，即m乙＞m丙。