Question

某实验小组用如图所示装置探究小车的加速度与力，质量的关系。

 

（1）探究加速度与力、质量这三者之间的关系，我们所采用的实验方法是________________

（2）调节滑轮位置，使拉小车的细线与长木板平行，小车质量M砝码与盘的总质量m，当满足m__________M时，我们可以把砝码与盘的重力当作小车受到的细线的拉力。

（3）保持小车质量不变，改变砝码的质量，多次实验，通过分析纸带，我们可得到小车的加速度和所受拉力F的关系。如图所示为某同学所画的加速度与力的关系，请你分析直线不通过原点的原因？_________

（4）小车从静止开始运动，利用打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，如图所示，其中0点为纸带上记录到的第一点。1、2、3、4、5是该同学在纸带上所取的一些点（每两个点之间还有四个计时点未画出），图中所标明的数据为1、2、3各点到0点的距离，已知打点计时器打点周期，木块运动的加速度____________，小车在经过计数点4点时的速度为v₄=________m/s。（计算结果均保留两位有效数字）

Answer

控制变量法 m＜＜M 没有平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力 2.0 0.81

【解析】

（1）[1]．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，当控制质量不变时，研究加速度与力的关系；当合力一定时，研究加速度与质量的关系，所采用的实验方法是控制变量法。

（2）[2]．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，即满足m＜＜M。

（3）[3]．当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车加速度仍为零，该同学实验操作没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。

（4）[4][5]．根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：

根据逐差法可知，其加速度为：