题目内容
17．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中，甲、乙两位同学实验时都先正确平衡摩擦力，甲在实验时用细线一端连接小车，另一端连接钩码，钩码的重力作为细线上的拉力，如图甲所示，乙同学利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力如图乙所示，两位同学通过改变钩码的个数，确定加速度与细线上拉力F的关系
（1）为减小实验误差，甲同学在实验过程中，小车的质量要＞＞（填“＞”或“＜”）钩码的质量，乙同学在实验估测中，不需要（填“需要”或“不需要”）满足这个条件
（2）甲、乙两位同学在实验中采用相同质量的小车，将甲、乙两位同学得到的实验数据在同一坐标系中作出a-F图象，如图丙所示图线①②，其中图线①是乙同学所作出的图象，图线②是同学所作出的图象．图象中随着F的增大，图线②将发生弯曲．
分析 （1））甲实验时，为了使绳子的拉力等于小车的合力，需要平衡摩擦力，为了使钩码的重力等于绳子的拉力，应满足钩码的质量远小于小车的质量．乙实验中细线拉力等于力传感器的读数，所以对钩码质量和小车质量没有要求；
（2）当加速度相同时，两小车的合力相同，即细线拉力相同，但是甲实验用钩码的重力代替细线拉力，钩码重力大于细线的拉力，而乙实验中传感器的读数等于细线拉力，所以加速度相同时，甲实验的F大，从而判断两位同学所作图象；只有甲实验中，随着钩码质量的增加，不再满足实验小车质量远大于钩码质量，图象会发生弯曲．
解答 解：（1）甲同学的实验中小车实际受到的合外力为细线的拉力，要使细线的拉力近似等于钩码的重力，加速度应该要尽量小些，由$a=\frac{mg}{M+m}=\frac{g}{\frac{M}{m}+1}$，当M＞＞m时，a≈0．乙同学实验方案中，力传感器测得的拉力就是小车所受的合外力，故对小车和钩码质量的大小关系没有要求．
（2）当甲、乙两实验中小车的加速度相同时，细线的拉力为合外力，传感器测出的就是细线的拉力，而钩码的重力大于细线的拉力，即当加速度相同时，甲的F值大于乙的F值，故图线②是甲同学所作出的图象，图线①是乙同学所作出的图象．当F较大时，M＞＞m这个条件将不满足，图线②将发生弯曲．
故答案为：（1）＞＞不需要 （2）乙 ②
点评 解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，对于图线问题，常见的解题思路是得出物理量之间的关系式，结合关系式，通过图线的斜率或截距分析判断．
练习册系列答案
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1．
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9．
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