题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，A为放在气垫导轨（气垫导轨是一种常见的实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可看作没有摩擦）上的滑块，B为砝码，某同学用此装置来探究物体运动的加速度a与所受外力F的关系.保持滑块的质量M不变，通过增减砝码个数来改变细绳对滑块拉力F的大小；再借助光电计时器、光电门等测得有关数据，从而计算出滑块的加速度a,并将实验数据记入下表.


该同学在分析表中的实验数据时发现：对于前三组数据，砝码的重力G跟滑块加速度a的比值近似等于一个常数（即a随G的增大而正比例增大）；而后三组数据，砝码的重力G跟滑块加速度a的比值则存在明显的差异（即a随G的增大不成正比例增大）.通过分析列式说明造成这一情况的原因.

答案

当砝码质量m远小于滑块质量M时，F≈mg=G,≈M=常量（故前三组数据基本反映a∝F的关系）；当m接近M时，=M+m≠常量（故后三组数据不能反映a∝F的关系）.

解析

根据牛顿运动定律，对滑块有F=Ma
对砝码有：mg-F=ma,从而可得F=.
可知：当砝码质量m远小于滑块质量M时，F≈mg=G,≈M=常量（故前三组数据基本反映a∝F的关系）；当m接近M时，=M+m≠常量（故后三组数据不能反映a∝F的关系）.