Question

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，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车拖动的纸带打出的点计算出．

（1）图2为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，距离如图，单位是cm，小车的加速度是________m/s²（结果保留两位小数）

（2）以下措施正确的是（_________）

A.平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上

B.平衡摩擦力时，应将纸带连在小车上，让小车拖动纸带运动

C.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

D.实验时，先放开小车，后接通电源

（3）当M与m的关系满足____时，才可认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。

（4）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该作a与______的图象．

（5）图3为甲同学根据测量数据做出的a－F图线，说明实验存在的问题是______________。

Answer

1.59 BC M》m 平衡摩擦力过度

【解析】

（1）[1]每相邻两点间还有四点未画出来，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，由匀变速直线运动的推论：△x=at2可知，加速度：

；

（2）[2] AB.平衡摩擦力时，应在不挂重物时，小车拖动纸带做匀速运动，小车的重力沿斜面向下的分力等于阻力，故A错误，B正确；

C.当小车的重力沿斜面向下的分力等于阻力时，

即

与质量大小无关，所以每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；

D.实验时，应先接通电源，后放开小车，故D错误。

故选：BC；

（3）[3] 以整体为研究对象有：

mg=(m+M)a

解得：

，

以M为研究对象有绳子的拉力为：

F=Ma=

显然要有F=mg必有M>>m，即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力；

（4）[4]由牛顿第二定律：

F=Ma

可知：

，

在F一定时a与成正比，为直观地找出a与M的关系，可以作出a− 图象；

（5）[5]由图所示a−F图象可知，图象在a轴上有截距，说明小车受到的合力为零时，已经有一定的加速度，这是由于平衡摩擦力过度造成的。