如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律,小车上固定一个盒子,盒子内装有沙子,沙桶的总质量（包括桶以

来源：学生作业帮编辑：大师作文网作业帮分类：物理作业时间：2024/11/10 14:05:46

不会分析

在这里,小车与沙桶通过绳子和滑轮连接,二者的速度和加速度大小相同,可以视为一个整体.
该系统可以理解为：小桶和车子放在桌面上,二者用细绳连接,小桶和小车与桌面间的摩擦力都忽略不计.用大小为小桶重力的力拉二者组成的系统.
此时,二者组成的系统质量不变,拉力在不断地增大.
小桶受到的重力mg即为这个系统的合力.
验证合力不变的实验时,可以用上面同样的方法等效,此时拉力不变,但系统的重量在不变地增加.
F＝(m+M)a
a=1/(m+M)*F
因此以a与1/(m+M)成反比,以1/(m+M)为横轴,处理数据可以得到一条直线关系.
再问：（1）；③ 为什么不用满足M＞＞m？

什么时候必须满足呢？
再答：如果研究的是mg与小车质量加速度a之间的关系，,增加mg时需要的沙不是从小车的盒子上取得，而是从外面添加，则需要满足M＞＞m。

分析过程如下：
在做a - F关系实验时，用砂和砂桶重力mg代替了小车所受的拉力F，如图所示。事实上，砂和砂桶的重力mg与小车所受的拉力F是不相等的。这是产生实验系统误差的原因，为此，必须根据牛顿第二定律分析mg和F在产生加速度问题上存在的差别。
由图像经过原点知，小车所受的摩擦力已被平衡。设小车实际加速度为a，由牛顿第二定律可得：mg=（m+M）a，即a=mg/（M+m）
若视F = mg，设这种情况下小车的加速度为a′，则a′= mg/M。
在本实验中，M保持不变，a'与mg（F）成正比，而实际加速度a与mg成非线性关系，且m越大，图像斜率越小。理想情况下，加速度a与实际加速度a差值为
△a=mg/M-mg/（M+m）=m²g/[M（M+m）]=g/[M（M/m²+1/m）]
上式可见，m取不同值，△a不同，m越大，△a越大，当M >> m时，a≈a'，△a→0，这就是要求该实验必须满足M >> m的原因所在。
本题误差是由于当砂及砂桶质量较大时，不能很好满足M >> m造成的。