Question

采用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系， 通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小车总质量M．

①实验中需要平衡摩擦力，应当取下   （选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”），将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点间距相等．

②图乙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．所用交流电的频率为50Hz，从纸带上测出x₁=3.20cm，x₂=4.74cm，x₃=6.30cm，x₄=7.85cm，x₅=9.41cm，x₆=10.96cm．小车运动的加速度大小为    m/s²（结果保留三位有效数字）．

③此实验中有三个变化的物理量，在实验中我们采用的方法是          ，在研究加速度与力的关系时我们得到了如图丙所示的图像，图像不过原点原因是            。

Answer

①  小托盘和砝码（2分）  ②1.54～1.56（3分）③控制变量法（2分）  ④  没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（2分）

【解析】试题分析：①实验中需要平衡摩擦力，应当取下小托盘和砝码，将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点间距相等．

②根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：

x4-x1=3a1T2 x5-x2=3a2T2 x6-x3=3a3T2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值

得：a=（a1+a2+a3）解得：a=1.55m/s2．

③该实验采用的是控制变量法研究，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系，在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力的大小不变；

④从图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤．即倾角过小