如图1所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置.将一辆小车放在长木板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一

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  • :(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F=Ma=

    M

    m+M mg ,

    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.

    故当盘与砝码的总质量远小于小车质量时,细绳对小车的拉力可以近似认为等于盘和砝码的总质量.

    (2)研究三个变量之间的关系时,先假定其中一个量不变,研究另外两个量之间的关系,这种方法称为控制变量法.而在本实验中探究小车的加速度与力和质量的关系,故先保持小车质量M不变,而研究合外力和加速度两个物理量之间的关系,故为控制变量法.

    (3)根据控制变量法得到的实验数据,可以得出:质量一定的前提下,物体的加速度与力成正比;力一定的前提下,物体的加速度与质量成反比.

    (4)图线不通过坐标原点与横坐标有截距说明:小车所受拉力力为某个值时,加速度仍然为零,即合外力为0,说明此时外力与摩擦力平衡,原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.

    故本题的答案为:(1)盘和砝码的总质量.

    (2)控制变量法;

    (3)质量一定,加速度与力成正比;力一定,加速度与质量成反比

    (4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.

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