Question

如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m₁，小车和砝码的质量为m₂，重力加速度为g。

⑴下列说法正确的是＿＿＿＿＿。

A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力

B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源

C．本实验m₂应远小于m₁

D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象

⑵实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得，作出图像，他可能作出图2中＿＿＿＿＿(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是＿＿＿＿＿。

A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态

C．钩码的质量太大

D．所用下车和砝码的质量太大

(3)实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的图像，如图3。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数=＿＿＿＿＿，钩码的质量=＿＿＿＿＿。

(4)实验中打出的纸带如图所示．相邻计数点间的时间是0.1 s，其中，，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s².（结果保留两位有效数字）

Answer

（1）D（2）甲，C（3），（4）0.64 m/s2

【解析】

试题分析：（1）平衡摩擦力是指利用重力沿斜面向下的分力来使得物体在沿斜面方向上合力为零，即满足，解得，所以只要角度合适了，增减小车的质量，不用再平衡摩擦力，A错误；在实验过程中，由于实验过程非常短暂，为了得到更多的数据，所以需要先接通电源后释放纸带，B错误；将两者看做一个整体，对整体有，对小车有，联立可得，只有当时，，C错误；根据牛顿第二定律可得，即，直线能更清楚的表达两者之间关系，所以应作出图像，故D正确；

（2）由于遗漏了平衡摩擦力，需要当外力达到一定时，小车才开始做加速运动，故图像的横截距不为零．故图线为甲；当不满足时，随的增大物体的加速度a逐渐减小，故图象弯曲的原因是：所挂钩码的总质量太大，不满足沙和沙桶质量远小于小车的质量，故C正确；

（3）根据牛顿第二定律可知，，化简可得，故，故，，故

（4）根据逐差法可得、、，三式相加可得，代入数据可得

考点：考查了“探究加速度与力、质量的关系”实验

【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度