解题思路:(1)根据牛顿第二定律得出拉力的表达式,从而判断出在什么条件下绳子的拉力等于盘和盘中砝码的重力.
(2)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,运用逐差法求出小车的加速度.
(3)为了直观地得出a与M的关系,应该做出a-[1/M]图线.
(4)抓住F不等于零时,加速度仍然为零得出实验存在的问题.
(5)根据图线的斜率的不同确定哪一个物理量的取值不同.
(1)根据牛顿第二定律得,a=[mg/M+m],则绳子的拉力F=Ma=[mMg/M+m=
mg
1+
m
M],知当m远小于M时,绳子的拉力等于盘和盘中砝码的重力.
(2)根据△x=aT2,运用逐差法得,a=
xCE−xAC
4T2=
[(49.10−17.54)−17.54]×10−2
4×0.01=3.51m/s2.
(3)因为a与M的关系图线为曲线,无法得出a与M的关系,应该作出a-[1/M]图线,通过图线是直线,说明a与M成反比.
(4)F不等于零时,加速度仍然为零,知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
(5)a-F图线的斜率表示质量的倒数,图线的斜率不同,则两个同学做实验时的小车质量不同.
故答案为:(1)m远小于M,(2)3.51,(3)[1/M] (4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,(5)小车的质量.
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: 解决本题的关键知道实验中的两个认为,1、认为绳子的拉力等于小车的合力,2、认为绳子的拉力等于盘和盘中砝码的重力,知道两个认为所满足的条件.以及知道图线处理问题的直观性,研究a与F、a与M的关系时,应该作什么图线.