Question

【题目】“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图甲所示．图中小车的质量为M，钩码的质量为m，小车后面固定一条纸带，纸带穿过电磁打点计时器，计时器接50Hz交流电。

① 小车运动时受到的拉力近似等于钩码的总重力，那M与m应满足的条件是__________；

② 实验过程中甲、乙两组学生得到的a-F图象分别为图中的A、B两条图线，据图可得，甲、乙实验操作时哪一步骤没做好？

甲：_____________

乙：______

Answer 1

【答案】①M>>m ② 甲：平衡摩擦力过度或者平衡摩擦力时倾角过大。 乙：随着钩码的重力增大，不再满足M>>m的条件。

【解析】

（1）根据牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离分析，求出绳子拉力和钩码重力的关系，从而确定使钩码重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力的条件；

（2）根据a-F图像的位置和形状，结合实验原理分析原因.

①设钩码的质量为m，小车的质量为M，对钩码与小车组成的系统，由牛顿第二定律得：，对小车，由牛顿第二定律得：T=Ma=，只有当钩码的质量远小于小车质量时，即： M>>m时，小车受到的拉力近似等于钩码的重力；

②甲：由A可知，当F=0时，加速度a不为零，可知出现此现象的原因是平衡摩擦力过度或者平衡摩擦力时倾角过大。乙：由B可知图像出现弯曲的原因是随着钩码的重力增大，不再满足M>>m的条件。