Question

15．下面是探究牛頓第二定律時，根據(jù)所得數(shù)據(jù)作圖的四個圖象，在圖（A）～（D）所示加速度（a）-拉力（F）圖象和加速度（a）-小車和砝碼質(zhì)量（M+m）圖象都明顯超出了偶然誤差的范圍，這是由于實(shí)驗操作中的問題造成的，試說明造成失誤的原因：

圖（A）：圖線與縱軸相交是因為平衡摩擦力過度；
圖（C）：圖線上部的彎曲部分是因為實(shí)驗時未滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量的條件．

Answer 1

分析 根據(jù)F等于零，加速度a不等于零判斷圖線與縱軸相交的原因．當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小，否則圖象將會發(fā)生彎曲．

解答 解：在圖A中，F(xiàn)等于零，a不等于零，可知平衡摩擦力過度．
該實(shí)驗中當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量時，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小，隨著F的增大，即隨著鉤碼質(zhì)量增大，逐漸的鉤碼質(zhì)量不再比小車質(zhì)量小的多，因此會出現(xiàn)較大誤差，圖象會產(chǎn)生偏折現(xiàn)象．所以圖線上部完全的原因是未滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量．
故答案為：平衡摩擦力過度，小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量．

點(diǎn)評 解決實(shí)驗問題首先要掌握該實(shí)驗原理，了解實(shí)驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含義．只要掌握了實(shí)驗原理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)．