在探究加速度與力、質量的關係實驗中，採用如圖*所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量...

問題詳情：

在探究加速度與力、質量的關係實驗中，採用如圖*所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車後拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出．

（1）當M與m的大小關係滿足　     　時，才可以認為繩對小車的拉力大小等於盤及盤中砝碼受到的重力．

（2）如圖（a）為*同學根據測量資料作出的aF圖線，說明實驗存在的問題是　     　．

（3）乙、*同學用同一裝置做實驗．畫出了各自得到的aF圖線如圖（b）所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？　                  　．

【回答】

解：（1）以整體為研究物件有mg=（m+M）a

解得a=，

以M為研究物件有繩子的拉力F=Ma=mg，

顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認為繩對小車的拉力大小等於盤和盤中砝碼的重力．

（2）圖B中圖象與橫軸的截距大於0，說明在拉力大於0時，加速度等於0，說明物體所受拉力之外的其他力的合力大於0，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

（3）由圖可知在拉力相同的情況下a乙＞a*，

根據F=ma可得m=，即a﹣F圖象的斜率等於物體質量的倒數，且m乙＜m*．故兩人的實驗中小車及車中砝碼的總質量不同．

故*為：（1）M＞＞m；（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；（3）兩小車及車中砝碼的總質量不同．

知識點：專題十三 中學物理實驗

題型：實驗,探究題