Question

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图甲所示的装置，在实验过程中：

（1）为了探究加速度与质量的关系，应保持      不变（选填“m”、“a”、“F”）；为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作        图象（选填“a﹣m”“a﹣”）．

（2）如图甲所示为该同学实验操作示意图，其中有几处还需要改进的地方，请你找出两处并分别写出：A.  B.

（3）该同学改正实验装置后顺利完成了实验．如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（交变电源频率为50赫兹，纸带上每打5个点取一个计数点），其中L₁=3.07cm，L₂=12.38cm，L₃=27.87cm，L₄=49.62cm．则打C点时小车的速度为      m/s，小车的加速度是      m/s²．（计算结果均保留三位有效数字）

Answer

（1）F，a﹣；

（2）①应使用交流电源 ②细绳应与长木板平行；

（3）1.24； 6.22

【解析】

试题分析：（1）“探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究三者关系必须运用控制变量法，正确理解控制变量法的应用即可解答；

（2）从减小误差角度考虑，要适当使长木板的右端垫高，为了平衡摩擦力；要使小车前段的细线与长木板平行，打点计时器应该接交流电源；

（3）利用匀变速直线运动的两个推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

【解析】
（1）为了探究加速度与质量的关系，应保持F不变；

为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作应作出直线图形．探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a﹣图象．

（2）要使小车前段的细线与长木板平行，使小车运动过程中所受的拉力始终等于绳子的拉力，打点计时器应该接交流电源；

（3）每打5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，

小车通过C点的速度vc==1.24m/s．

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：xCD﹣xAB=2a1T2

xDE﹣xBC=2a2T2

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）

解得：a=6.22m/s2．

故答案为：（1）F，a﹣；

（2）①应使用交流电源 ②细绳应与长木板平行；

（3）1.24； 6.22

【点评】解决本题的关键掌握平衡摩擦力的方法，纸带的处理．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．