Question

某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系。打点计时器所用交变电流的频率为50Hz。

（1）某次实验中得到的纸带如图乙所示，每两个点间还有四个点未画出．则可求出小车的加速度大小为___________m/s²；（计算结果保留两位有效数字）

（2）改组同学由实验得出的数据，作出a-F图像，如图丙所示，那么该组同学实验中出现问题的原因可能是下面选项中的________________。

A．实验中摩擦力没有平衡

B．实验中摩擦力平衡过度

C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行

D．实验中小车质量发生变化

（3）该同学在正确平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力____砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于研究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________条件。

Answer

0.51 B 小于 M>>m

【解析】(1)设前两段位移为x1，后两段位移为x2，由得：

(2) 根据图象可知，当F=0时，加速度不为零，说明没有拉力时，就已经产生加速度，则平衡摩擦力时，垫的过高，故B正确；

(3)假设小车的加速度为a，拉力为F，对沙桶及沙： ，对小车： ，联立得： ，故只有在的情况下近似认为拉力等于mg，实际小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力。