Question

某實驗小組采用圖示的裝置探究“牛頓第二定律”即探究加速度a與合力F、質(zhì)量M的關(guān)系。實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面。


（1）為了把細繩對小車的拉力視為小車的合外力，要完成的一個重要步驟是__________________；
（2）為使圖示中鉤碼的總重力大小視為細繩的拉力大小，須滿足的條件是鉤碼的總質(zhì)量________小車的總質(zhì)量（填“大于”、“小于”、“遠大于”或“遠小于”）。
（3）一組同學在做小車加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持鉤碼的質(zhì)量一定，改變小車的總質(zhì)量，測出相應的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與小車的總質(zhì)量M之間的關(guān)系，應作出a與_______的圖象．
（4）甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a–F圖象如圖所示，說明實驗中存在的問題是          ．

Answer 1

(1)小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力；
(2) 重物加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有
對重物，有 mg-T=ma
對小車，有 T=Ma
解得T=mg
故當M＞＞m時，有T≈mg
(3) 根據(jù)F=ma可得a=，即在合外力F一定的情況，小車的加速度與小車的質(zhì)量成反比即小車的加速度與小車的質(zhì)量的倒數(shù)成正比，但反比例關(guān)系不容易根據(jù)圖象判定，而正比例關(guān)系容易根據(jù)圖象判定，故應該建立小車加速度（a）與小車質(zhì)量的倒數(shù)()關(guān)系圖象，故縱坐標為加速度a，橫坐標為
（4）由圖象可知，當小車沒有拉力時，仍然產(chǎn)生了加速度，故在操作過程中平衡摩擦力過度或者斜面傾角過大．