在《探究加速度与力、质量定量关系》的实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,

2025-04-27 00:13:35
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回答1:

(1)以整体为研究对象有:mg=(m+M)a
解得:a=

mg
M+m

以M为研究对象有绳子的拉力为:F=Ma=
Mmg
M+m

显然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
(2)当一个量与多个量有关系时,则可控制某些量不变,去研究另两个量的关系;再去改变让其它量不变,则再去研究剩余的两个量关系,例如:先保持M不变,研究a与F的关系;再保持F不变,研究a与M的关系,这种方法叫控制变量法.
根据牛顿第二定律F=Ma,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a-M图象;但a=
F
M
,故a与
1
M
成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作a-
1
M
图象.
(3)由图b可知在拉力相同的情况下a>a
根据F=ma可得:a=
1
M
?F
,即a-F图象的斜率等于物体的质量,且m<m.故两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同.
故答案为:(1)M>>m;(2)控制变量法,
1
M
;(3)小车及车上的砝码的总质量不同.