Question

某研究性学习小组在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置．小车及车中砝码的质量用M表示，沙桶和沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．

（1）关于本实验，下列说法中正确的是_________

A．保持沙及沙桶的质量m一定，改变小车质量M可探究加速度与力的关系

B．当m＜＜M时，才可以认为绳对小车的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力

C．改变小车的质量重复实验时，不需要重新平衡摩擦力

D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式求出

E．实验时，应先释放小车，后接通打点计时器的电源

（2）如图所示为某次实验得到的一条纸带示意图，相邻计数点间还有四个点没有画出．已知打点计时器所接电源的频率为50Hz．则打“2”点时对应的速度大小是__m/s，纸带在0～6计数点间的加速度大小是__ m/s²．（答案均保留两位有效数字）

（3）如图3所示是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a﹣F图线．其中图线不过原点的原因是______________．

Answer

BC 0.81 2.0 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

【解析】（1）保持沙及沙桶的质量m一定，改变小车质量M可探究加速度与质量的关系，故A错误；当m远小于M时，才可以认为绳对小车的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力，故B正确；由于平衡摩擦力之后，无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故C正确；小车的加速度通过纸带进行求解，不能通过牛顿第二定律进行求解，故D错误；实验时应先接通电源，再释放纸带，故E错误。所以选BC。

（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点2的瞬时速度为： ，令1、2点间的距离为x1，以此类推为x2、x3、x4、x5、x6，根据逐差法可得， ， ， ，平均加速度为： ，由以上可得： ，代入数据可得：a= 2.0m/s2。

（3）图线不过原点表明当F不等于时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的。