在“探究加速度与力.质量的关系实验中.实验装置如图1所示(1)为了探究加速度与质量的关系.应保持拉力不变,为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系.应作a-$\frac{1}{m}$图象(选填“a-m 或“a-$\frac{1}{m}$ )(2)为减小实验误差.盘和砝码的质量应比小车的质量小得多．(3)如图2为某同学在实验中打出的一条纸带.计时器� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

19．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如图1所示

（1）为了探究加速度与质量的关系，应保持拉力不变；为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作a-$\frac{1}{m}$图象（选填“a-m”或“a-$\frac{1}{m}$”）
（2）为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量小（选填“小”或“大”）得多．
（3）如图2为某同学在实验中打出的一条纸带，计时器打点的时间间隔为0.02s．他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s．为了由v-t图象求出小车的加速度，他量出相邻两计数点间的距离，分别求出打各计数点时小车的速度．其中打计数点3时小车的速度为0.460m/s．根据纸带，小车做的为匀加速（选填“匀加速”或“匀减速”）运动，加速度a=1.20m/s²（计算结果保留两位有效数字）

分析 “探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究三者关系必须运用控制变量法，正确理解控制变量法的应用即可解答；
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，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小；
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答解：（1）要探究小车的加速度a和质量m的关系，应该保持细线对车的拉力F不变，由F=ma可知，a=$\frac{F}{m}$，为使图象直观，应做出a-$\frac{1}{m}$图象；
（2）为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量小得多，才可以用盘和砝码的重力来表示小车的拉力；
（3）每打五个点取一个计数点，又因打点计时器每隔0.02s打一个点，所以相邻两计数点间的时间t=0.02×5=0.1s；
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，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小．
v₃=$\frac{{x}_{24}}{2t}$=$\frac{0.0400+0.0519}{2×0.1}$≈0.460m/s；
根据纸带的数据得相邻的相等的时间间隔位移之差几乎相等，所以小车做的为匀加速直线运动．
设0到1之间的距离为x₁，以后各段分别为x₂、x₃、x₄，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₃-x₁=2a₁T²
x₄-x₂=2a₂T²
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{2}$（a₁+a₂）=$\frac{0.04+0.0519-（0.016+0.0281）}{4×0．{1}^{2}}$m/s²≈1.20m/s²；
故答案为：（1）拉力；a-$\frac{1}{m}$；（2）小；（3）0.1；0.460；匀加速；1.20．

点评对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时要清楚每一项操作存在的理由，比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．

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