题目

题型：不详难度：来源：

研究物体运动的加速度与物体所受力的关系的实验装置如图甲所示，实验的步骤如下：
①把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，使定滑轮伸出桌面．
②把打点计时器固定在长木板没有定滑轮的一端，并把打点计时器连接到电源上．
③把小车放在长木板上并靠近打点计时器的地方，把纸带的一端固定在小车上且让纸带穿过打点计时器．
④细线的一端固定在小车上并跨过定滑轮，另一端悬挂一砝码盘，调整滑轮的高度使滑轮和小车间的细线与长木板平行．
⑤接通打点计时器电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一列小点．
⑥改变砝码盘中砝码的质量，更换纸带，重复上面步骤．
⑦根据纸带上打的点算出每次实验时小车的加速度，把每次实验时砝码和砝码盘的重力记录在相应的纸带上．
⑧以小车的加速度a为纵坐标，细线的拉力F（砝码和砝码盘的总重力）为横坐标，建立坐标系，画出a-F图象得出加速度与力的关系．
（1）上述操作步骤中明显遗漏的步骤是______．
（2）某同学画出的a-F图象如图乙所示，图线不是直线的可能原因是______．
（3）另一位同学将本实验做了改动：每次实验时将小车上的砝码拿下放到砝码盘上，其他操作都与上面一样．那么他画出的a-F图象______（填“是”或“不是”）一条过坐标原点的直线，原因是______．

答案

（1）上述操作步骤中明显遗漏的步骤是没有平衡摩擦力．
（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．
（3）另一位同学将本实验做了改动：每次实验时将小车上的砝码拿下放到砝码盘上，其他操作都与上面一样．
根据牛顿第二定律得
小车的加速度等于a=

mg

M+m

，即小车的加速度等于砝码和砝码盘的重力与砝码、砝码盘和小车总质量的比值，而
砝码、砝码盘和小车总质量不变．那么他画出的a-F图象是一条过坐标原点的直线．
故答案为：（1）没有平衡摩擦力
（2）是，小车的加速度等于砝码和砝码盘的重力与砝码、砝码盘和小车总质量的比值，而
砝码、砝码盘和小车总质量不变．