Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組欲探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝一套如圖所示的裝置，圖中小車(chē)的質(zhì)量用M表示，鉤碼的質(zhì)量用m表示。要順利完成實(shí)驗(yàn)，則：

⑴還需要的測(cè)量工具有_____、______。

⑵為使小車(chē)所受合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)采取的措施是______；要使細(xì)線的拉力約等于鉤碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是_________。

⑶在保持小車(chē)所受合外力一定的情況下，對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的一系列紙帶進(jìn)行處理，測(cè)得小車(chē)加速度a與其質(zhì)量M的數(shù)據(jù)如下表：鉤碼質(zhì)量m=30g

為了尋求a 與M間的定量關(guān)系，請(qǐng)利用表中數(shù)據(jù)在圖示的直角坐標(biāo)系中選取合適的橫坐標(biāo)及標(biāo)度作出圖象。____________

Answer 1

【答案】 天平 刻度尺 平衡摩擦力 M>>m

【解析】(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度，利用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)的中點(diǎn)時(shí)刻的速度，所以要求加速度a，就要求某段時(shí)間內(nèi)的初速度和末速度，而要求初速度和末速度就要測(cè)量位移，故要用到刻度尺。

根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知，需要知道小車(chē)的質(zhì)量，故要利用天平測(cè)物體的質(zhì)量。

故需要的測(cè)量工具有刻度尺和天平。

(2)為使小車(chē)所受合外力等于細(xì)線的拉力，所以必須有小車(chē)的重力沿軌道的分力等于軌道對(duì)小車(chē)的摩擦力，所以做實(shí)驗(yàn)時(shí)必須平衡摩擦力。

以鉤碼作為研究對(duì)象有

以小車(chē)作為研究對(duì)象有

聯(lián)立以上兩式可得，要繩子的拉力等于鉤碼的重力,即=1，則有M>>m。

（3）保持小車(chē)所受合外力一定的情況下，，a與1/M成線性關(guān)系，所以為了尋求a 與M間的定量關(guān)系，需做出a與1/M的圖像，作圖如下：