题目

题型：不详难度：来源：

某实验小组采用图示的装置探究“牛顿第二定律”即探究加速度a与合力F、质量M的关系。实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面。


（1）为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，要完成的一个重要步骤是__________________；
（2）为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小，须满足的条件是钩码的总质量________小车的总质量（填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”）。
（3）一组同学在做小车加速度与小车质量的关系实验时，保持钩码的质量一定，改变小车的总质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与小车的总质量M之间的关系，应作出a与_______的图象．
（4）甲同学根据测量数据作出的a–F图象如图所示，说明实验中存在的问题是          ．

答案

解析

(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力；
(2) 重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有
对重物，有 mg-T=ma
对小车，有 T=Ma
解得T=mg
故当M＞＞m时，有T≈mg
(3) 根据F=ma可得a=，即在合外力F一定的情况，小车的加速度与小车的质量成反比即小车的加速度与小车的质量的倒数成正比，但反比例关系不容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定，故应该建立小车加速度（a）与小车质量的倒数()关系图象，故纵坐标为加速度a，横坐标为
（4）由图象可知，当小车没有拉力时，仍然产生了加速度，故在操作过程中平衡摩擦力过度或者斜面倾角过大．