Question

【題目】在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車拖動(dòng)后面的紙帶，小車的加速度可由紙帶上打出的點(diǎn)計(jì)算出。

（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足____________時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力。

（2）某一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖像法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與_______的圖像。

（3）如圖（a）是甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出的a－F圖線，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是_______。

Answer 1

【答案】 平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)大

【解析】

（1）[1]平衡摩擦力后，對(duì)盤及盤中砝碼，應(yīng)用牛頓第二定律：

對(duì)小車及車中砝碼，應(yīng)用牛頓第二定律：

兩式相比解得：，滿足時(shí)，可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力；

（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律：

變形后得到：

所以保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖像法處理數(shù)據(jù)，應(yīng)采用圖像；

（3）[3]未施加外力時(shí)M已有加速度，說(shuō)明平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)大，重力的分力大于滑動(dòng)摩擦力，所以在外力為零時(shí)，M已經(jīng)開始加速下滑。