(1)由牛顿第二定律得,对M、m组成的系统:mg=(M+m)a,对M:F拉=Ma,
解得:F拉=
=Mmg M+m
,当M>>m时,F拉≈mg,mg 1+
m M
即小车的质量远大于砝码和盘的总质量,绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力,因此实验时要保证:M>>m.
(2))由牛顿第二定律得:F=Ma,a=
F,由此可知,与M成反比,反比例函数图象是曲线,a与1 M
成正比,1 M
a-
图象是正比例函数图象,为方便实验数据处理,应作出:a-1 M
图象,乙同学的方案合理.1 M
(3)由图示a-F图象可知,图象在a轴上有截距,即:当F=0时加速度不为零,小车受到的合外力不为零,
这是平衡摩擦力时过度,木板倾角过大造成的.
(4)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,相邻的计数点间的时间间隔:t=0.02s×5=0.1s,
由匀变速直线运动的推论:△x=at2可知,小车的加速度:a=
=DE?AB 3t2
=0.52m/s2.0.0240?0.0084 3×0.12
故答案为:(1)M>>m;(2)乙;(3)平衡摩擦力时木板倾角过大;(4)0.52.