Question

16．某同学利用图a所示实验装置获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图b所示，实验中小车（含发射器）的质量为200g．

（1）由图b可知，“a-m”图象不经过原点，可能的原因是存在阻力，应采取的改进措施是将轨道略微倾斜来平衡阻力．
（2）由图b可知，“a-m”图象不是直线，可能的原因是钩码的质量不满足远小于小车的质量的条件．

Answer 1

分析 该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板的右端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．

解答 解：（1）从上图中发现直线没过原点，当a=0时，m≠0，即F≠0，也就是说当绳子上拉力不为0时，小车的加速度为0，所以可能的原因是存在摩擦力；
实验中应采取的改进措施是：调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，即使得绳子上拉力等于小车的合力．
（2当m＜＜M时，即当砝码和砝码盘的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和砝码盘的总重力．从图象上可以看出：F从0开始增加，砝码和砝码盘的质量远小于车的质量，慢慢的砝码和砝码盘的重力在增加，那么在后面砝码和砝码盘的质量就没有远小于车的质量呢，那么绳子的拉力与砝码和砝码盘的总重力就相大呢．
所以原因是砝码和砝码盘的质量没有远小于车的质量；
故答案为：（1）存在阻力，将轨道略微倾斜来平衡阻力；
（2）钩码的质量不满足远小于小车的质量的条件．

点评 该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．
对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决．