Question

15．下面是探究牛顿第二定律时，根据所得数据作图的四个图象，在图（A）～（D）所示加速度（a）-拉力（F）图象和加速度（a）-小车和砝码质量（M+m）图象都明显超出了偶然误差的范围，这是由于实验操作中的问题造成的，试说明造成失误的原因：

图（A）：图线与纵轴相交是因为平衡摩擦力过度；
图（C）：图线上部的弯曲部分是因为实验时未满足小车的质量远大于钩码的质量的条件．

Answer 1

分析 根据F等于零，加速度a不等于零判断图线与纵轴相交的原因．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，否则图象将会发生弯曲．

解答 解：在图A中，F等于零，a不等于零，可知平衡摩擦力过度．
该实验中当小车的质量远大于钩码质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，随着F的增大，即随着钩码质量增大，逐渐的钩码质量不再比小车质量小的多，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象．所以图线上部完全的原因是未满足小车的质量远大于钩码的质量．
故答案为：平衡摩擦力过度，小车的质量远大于钩码的质量．

点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含义．只要掌握了实验原理就能顺利解决此类题目，就能举一反三，所以要注意基本原理的学习．