Question

为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置：

（1）以下实验操作正确的是

A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动

B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行

C．先接通电源后释放小车

D．实验中小车的加速度越大越好

（2）在实验中，得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T=0.1S，且间距x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆已量出分别为3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm，则小车的加速度a=       m/s²（结果保留两位有效数字）。

（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a—F图线，如图丙所示。图线   是在轨道倾斜情况下得到的（填“①”或“②”）；小车及车中砝码的总质量m=  kg。

Answer

（1）BC；（2）

（3）① ，

【解析】试题分析：（1）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．所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故A错误；为了使绳子拉力代替小车受到的合力，需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行，故B正确；使用打点计时器时，先接通电源后释放小车，故C正确；试验中小车的加速度不是越大越好，加速度太大，纸带打的点太少，不利于测量，故D错误．故选BC

（2）由匀变速运动的规律得：s4-s1=3aT2；s5-s2=3aT2；s6-s3=3aT2；

联立得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=9aT2

解得： ，

（3）由图象可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．根据F=ma得a-F图象的斜率k=1/m，由a-F图象得图象斜率k=2，所以m=0．5kg．