解题思路:要求在什么情况下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,需求出绳子的拉力,而要求绳子的拉力,应先以整体为研究对象求出整体的加速度,再以M为研究对象求出绳子的拉力,通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有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.
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;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.根据a=
△x
T
2
,可以算出小车的加速度.
a-F图象的斜率等于物体的质量的倒数,故斜率不同则物体的质量不同.
(1)根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得:F拉=[mMg/M+m]=[mg
1+
m/M]
当M>>m时,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.
(2)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;
每两点之间还有4个点没有标出,所以相邻计数点间的时间间隔T=0.1s
由数据可知,在相等的时间内的位移之差是相等的,因此
根据逐差法得:a=[△x
T2=
2.53−2.14/0.01×10−2m/s2=0.39m/s2
(3)根据F=ma可得a=
1
MF,即a-F图象的斜率等于物体的质量倒数,所以两小车的质量不同.
故答案为:(1)M>>m;(2)
1
M];0.39;(3)质量.
点评:
本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
考点点评: 只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.