Question

11．用如圖所示的裝置來探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．實驗時，小盤和砝碼牽引小車，使小車做初速為零的勻加速直線運動．

（1）在探究加速度與力的關(guān)系時，通過增減砝碼的個數(shù)，就可以改變小車所受到的合力．
（2）在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，分別以a為縱坐標(biāo)、以$\frac{1}{m}$為橫坐標(biāo)作圖象，這樣就能直觀地看出其關(guān)系．
（3）采用圖1所示裝置，若平衡好摩擦力以后，將小盤和砝碼的總重力mg的大小作為小車所受合外力的大小F，設(shè)小車質(zhì)量為M，則需要滿足的條件是m＜＜M．

Answer 1

分析 （1）實驗中認(rèn)為砝碼盤和砝碼的重力等于繩子的拉力，即小車所受的合力，根據(jù)改變砝碼的個數(shù)，改變小車所受的合力．
（2）物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系圖線是曲線，不能確定它們的關(guān)系，而加速度a與質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖線是直線．
（3）實驗滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，砝碼盤和砝碼的重力等于小車所受的合外力．

解答 解：（1）當(dāng)砝碼盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，砝碼盤和砝碼的重力等于繩子的拉力，通過增減砝碼的個數(shù)改變小車所受的合力．
（2）物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系圖線是曲線，不能確定它們的關(guān)系，而加速度a與質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖線是直線，從而可知加速度a與質(zhì)量m成反比．
所以在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，分別以a為縱坐標(biāo)，$\frac{1}{m}$為橫坐標(biāo)作圖象．
（3）實驗滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，砝碼盤和砝碼的重力等于小車所受的合外力．
故答案為：（1）砝碼的個數(shù)； （2）a，$\frac{1}{m}$； （3）m＜＜M

點評 本實驗在原來的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，根據(jù)所學(xué)物理知識和實驗裝置的特點明確實驗原理是解答該實驗的關(guān)鍵．