Question

【题目】在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中，实验装置如下图所示：

(1)在实验前必须进行平衡摩擦力，其步骤如下：取下细线和砂桶，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车，使小车做___________直线运动

(2)某同学在探究小车质量不变，小车的加速度与小车所受合力间的关系时，该同学平衡小车的摩擦阻力后，为了使小车所受的合力近似等于砝码的重力，小车的质量M和砝码的质量m分别应选取下列哪组值最适宜（______）

A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、225g

B．M=500g，m分别为20g、30g、40g、50g

C．M=200g，m分别为50g、75g、100g、225g

D．M=200g，m分别为30g、40g、50g、100g

(3)在某次实验中，某同学得到一条打点清晰的纸带，并且每5个计时点取一个计数点（每相邻的计数点间还有4个计时点未画出），如图所示，已知每相邻的2个计数点间的距离为s，且s1＝0.95cm，s2＝2.88cm，s3＝4.80cm，s4＝6.71cm，s5＝8.64cm，s6＝10.57cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz。试计算此纸带的加速度大小a＝________m/s2（计算结果保留3位有效数字）

(4)在平衡好摩擦力的情况下，探究小车加速度a与小车受力F的关系中，将实验测得的数据在坐标图中描点并作出a–F图线，如图所示。从a–F图线求得小车的质量为__________kg(保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】 匀速 B 1.92 0.50

【解析】(1)在实验前必须进行平衡摩擦力，其步骤如下：取下细线和砂桶，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车，使小车恰好做匀速直线运动，这样小车所受的摩擦力与小车沿斜面向下的重力的分力平衡．

(2)该实验要求满足小车的质量大于大于钩码的质量，这样小车所受的合力才近似等于砝码的重力，只有B满足此条件，故选B。

(3)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：s4-s1=3a1T2，s5-s2=3a2T2，s6-s3=3a3T2，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，联立得，代入数据得.

(4) 根据得a-F图线的斜率倒数表示物体的质量，则有：，解得：.