Question

3．在“探究加速度與力、質量的關系的實驗”時，采用了如圖甲所示的實驗方案．操作如下：
（1）平衡摩擦力時，若所有的操作均正確，打出的紙帶如圖乙所示，應增大（填“減小”或“增大”）木板的傾角，反復調節(jié)，直到紙帶上打出的點跡間距相等為止．
（2）已知小車質量為M，盤和砝碼的總質量為m，要使細線的拉力近似等于盤和砝碼和總重力，應該滿足的條件是m遠小于M（填“遠小于”、“遠大于”或“等于”）．

（3）圖丙為小車質量一定時，根據實驗數據描繪的小車加速度a與盤和砝碼的總質量m之間的實驗關系圖象．若牛頓第二定律成立，則小車的質量M=0.08kg．

Answer 1

分析 平衡摩擦力的標準為小車可以勻速運動，打點計時器打出的紙帶點跡間隔均勻，
當小車的質量遠大于砝碼盤和砝碼的總質量時，細線的拉力等于砝碼盤和砝碼的總重力大�。�
根據牛頓第二定律的內容，結合圖象的斜率含義，即可求解．

解答 解：（1）平衡摩擦力時，應不掛砝碼，打出的紙帶如圖乙所示說明小車加速運動，故應減小傾角，直到紙帶上打出的點跡間隔相等（均勻）為止．
（2）當小車的質量遠大于砝碼盤和砝碼的總質量時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小；
（3）根據mg=（M+m）a變式為$\frac{1}{a}$=$\frac{M}{g}$•$\frac{1}{m}$+$\frac{1}{g}$
由題意知k=$\frac{M}{g}$，b=$\frac{1}{g}$，所以M=$\frac{k}$．
由圖象可知k=$\frac{0.9-0.1}{100-0}$=0.008，b=0.1，
所以M=0.08 kg．
故答案為：（1）增大，間距相等；
（2）遠小于；
（3）0.08；

點評 考查平衡摩擦力的目的，掌握細線的拉力近似等于盤和砝碼和總重力的條件，理解牛頓第二定律的內容，注意圖象斜率含義．