Question

在做“研究牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：
（1）甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為如圖所示中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫出的圖象為圖中的直線Ⅱ．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是

 

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（A）實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力
（B）甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了
（C）實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力
（D）乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了
（2）在研究小車的加速度a和拉力F的關(guān)系時(shí)，由于始終沒(méi)有滿足M＞＞m的關(guān)系，結(jié)果應(yīng)是下圖中的圖

 

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Answer 1

分析：（1）甲圖象表明在小車的拉力為0時(shí)，合外力大于0，說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)度．
乙圖象說(shuō)明在拉力大于0時(shí)，物體的加速度為0，說(shuō)明繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
（2）在驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，在重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M時(shí)，可近似認(rèn)為小車受到的拉力等于重物的重力．

解答：解：（1）A、B：甲圖象表明在小車的拉力為0時(shí)，小車的加速度大于0，合外力大于0，說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)度，即把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了．故A錯(cuò)誤、B正確．
C、D乙圖象說(shuō)明在拉力大于0時(shí)，物體的加速度還為0，說(shuō)明合外力為0，即繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是沒(méi)有將長(zhǎng)木板的末端抬高或抬高不夠．故C正確、D錯(cuò)誤．
故選BC．
（2）設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：F=Ma，對(duì)砂桶和砂有：mg-F=ma，由此解得：F=

mg

1+ m M

，由此可知當(dāng)M＞＞m時(shí)，F(xiàn)≈mg，而當(dāng)沒(méi)有滿足M＞＞m的關(guān)系時(shí)，由于F＜mg，隨著m的增大，M的加速度a=

F

M

＜

mg

M

，即實(shí)際的加速度小于理論值，圖象將會(huì)發(fā)生彎曲．故ABC正確，D錯(cuò)誤．
故選D．
故答案為：（1）BC．（2）D．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是掌握實(shí)驗(yàn)原理，知道本實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制條件，就能順利解決此類題目，就能舉一反三，所以要注意基本原理的學(xué)習(xí)．