Question

在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时，采用如图甲所示的一端带定滑轮的长木板实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动．其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示．

（1）实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除_____的影响，使绳对小车的拉力等于小车所受合外力．在进行小车在长木板上匀速滑下的调整时，小车后面的纸带_____（填“要”或“不要）同时穿上并穿过打点计时器．

（2）实验中由于绳对小车的实际拉力小于重物的重力，会给实验带来系统误差．为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是_____．（填写相应选项前的字母即可）

A．M＝200g，m＝40g、60g、80g、100g、120g、140g

B．M＝200g，m＝30g、35g、40g、45g、50g、55g

C．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g

D．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、35g

（3）在实验中用接在50Hz交流电源上的打点计时器，测定小车的加速度．某次实验中得到的一条纸带如图乙所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4．量得0与1两点间距离s₁＝1.20cm，1与2两点间的距离s₂＝1.80cm，2与3两点间距离s₃＝2.40cm，3与4两点间距离s₄＝3.00cm，则打计数点“3”时小车对应的速度大小为_____m/s，还可求得小车的加速度大小为_____m/s²

Answer

（1）摩擦力 要 （2）D （3）0.27 0.6

【解析】

（1）根据实验原理可知该实验需要将长木板的一端垫起适当的高度以平衡摩擦力；

（2）当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有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；

（3）纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用平均速度的定义可以求出两点之间的平均速度，利用匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度，根据逐差法可以得出加速度．

（4）反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系

（1）本实验是研究加速度与作用力的关系，而此处的作用力是指物体受到的合力，所以要消除摩擦力的影响，先要平衡摩擦力．其做法是去掉钩码，拴上纸带，垫高右端，让小车带着纸带能在倾斜的木板上做匀速直线运动，从点迹的均匀可以确定木板平衡恰当．
（2）据牛顿第二定律可以求出拉力，所以当m＜＜M时，F≈mg．那么要选择m和M相差最大的一组数据，故D选项符合要求．
（3），由逐差相等求加速度：．