Question

用如图1所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究，细线跨过定滑轮连接小车和重物，小车在细线的拉力作用下自左向右运动．将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点，用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间．
（1）未悬挂重物时，利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡？______；
（2）撤去光电门1，保持小车质量M不变，不断改变重物的质量m，每次让小车都从同一位置A点由静止释放，得到小车遮光条通过光电门2的时间t；记录数据．利用测量数据描点作图，横轴用重物质量m，若要得到一条过坐标原点的倾斜直线，则纵轴应用______（选填“t”、“t^-1”、“t²”或“t^-2”）表示，若得到的确为一直线，则由图线得出结论______；
（3）在实验操作正确的前提下，实验中测得多组数据，并按照第 （2）问中的坐标系描点作图，发现直线在末端发生弯曲，则此结果对应于图中的图______（选填“甲”或“乙”）．

Answer

平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力．
由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as，a==，而a==，所以=m．
【解析】
（1）未悬挂重物时，平衡摩擦力方法是将木板倾斜，轻轻推动小车，若两个光电传感器记录时间相同，就平衡了摩擦力．
（2）该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as，a==，而a==，所以=m．
所以利用测量数据描点作图，横轴用重物质量m，若要得到一条过坐标原点的倾斜直线，则纵轴应用t-2．
若得到的确为一直线，则由图线得出结论在质量一定时，加速度与力成正比．
（3）重物质量m增加不能远小于小车的质量时，直线在末端发生弯曲，则此结果对应于图中的图甲．
故答案为：（1）将木板倾斜，轻轻推动小车，若两个光电传感器记录时间相同，就平衡了摩擦力
（2）t-2  在质量一定时，加速度与力成正比
（3）甲