Question

18．在“探究加速度与质量、合力的关系”实验中，为了使小车受到的合力近似等于悬挂物的重力，悬挂物的质量m和小车的总质量M间必须满足的条件是m远小于M；处理实验数据时，为了能简便、直观地得到a与M的关系，应以$\frac{1}{M}$为横坐标，以a为纵坐标建立直角坐标系，通过作图法得出实验结论．

Answer 1

分析 实验满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量，砝码盘和砝码的重力等于小车所受的合外力．
物体的加速度a与物体质量m的关系图线是曲线，不能确定它们的关系，而加速度a与质量倒数的关系图线是直线．

解答 解：对整体分析，整体的加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，则细线的拉力T=$Ma=\frac{mMg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，当悬挂物的质量远小于小车的总质量时，T=mg，小车的合力近似等于悬挂物的重力．
物体的加速度a与物体质量M的关系图线是曲线，不能确定它们的关系，而加速度a与质量倒数的关系图线是直线，从而可知加速度a与质量M成反比．
所以在探究加速度与质量关系时，分别以a为纵坐标、$\frac{1}{M}$为横坐标作图象，这样就能直观地看出其关系．
故答案为：m远小于M，$\frac{1}{M}$．

点评 本实验在原来的基础上有所创新，根据所学物理知识和实验装置的特点明确实验原理是解答该实验的关键．