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    20．在探究加速度与力、质量的关系实验中，由于存在摩擦力的影响，使实验有较大的误差．有人设计了如下实验：
    如图（1）所示，质量为m的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（x-t）图象和速率-时间（v-t）图象．整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h．

    （1）本实验中摩擦力对滑块A的影响不明显，可忽略（选填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）．
    （2）本实验中滑块A的合外力表达式为F=mgsinθ．实验中可以通过改变h来验证质量一定时，加速度与力成正比的关系．
    （3）本实验还可以采取这样的方案（如图甲、乙所示），此实验使小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加速直线运动．
    ①此实验中可以不测量加速度的具体值，原因是a正比于S，故只须研究S之间的比例关系即可表明a之间的关系．
    ②通过改变盘内砝码质量，就可以改变小车所受的合力．
    ③在探究加速度a与质量m的关系时，应以a，$\frac{1}{m}$分别为纵坐标、横坐标画出图象，这样就能直观地看出a与m的关系．

    分析 （1）根据气垫导轨的特点即可判断
    （2）对滑块进行运动和受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题
    （3）①根据初速度为零的匀变速直线运动特点可得出答案．
    ②实验满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量，砝码盘和砝码的重力等于小车所受的合外力．
    ③物体的加速度a与物体质量m的关系图线是曲线，不能确定它们的关系，而加速度a与质量倒数的关系图线是直线

    解答 解：（1）滑块放在气垫导轨，由于气垫导轨的特性，可知，本实验中摩擦力对滑块A的影响不明显，可忽略；
    （2）物体在气垫导轨上，根据受力分析可知，受到的合力为F=mgsinθ，其中合力与斜面与水平面的角度有关，故可改变h来改变
    （3）①在初速度为零的匀变速直线运动中有S=$\frac{1}{2}$at2，若运动时间相等，则位移与加速度成正比．
    此实验中可以不测量加速度的具体值，原因是：a正比于S，故只须研究S之间的比例关系即可表明a之间的关系．
    ②实验满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量，砝码盘和砝码的重力等于小车所受的合外力．
    所以通过改变盘内砝码质量，就可以改变小车所受到的合力．
    ③物体的加速度a与物体质量m的关系图线是曲线，不能确定它们的关系，而加速度a与质量倒数的关系图线是直线，从而可知加速度a与质量m成反比．
    所以在探究加速度与质量关系时，分别以a为纵坐标、$\frac{1}{m}$为横坐标作图象，这样就能直观地看出其关系．
    故答案为：（1）不明显，可忽略
    （2）F=mgsinθ，h
    （3）①a正比于S，故只须研究S之间的比例关系即可表明a之间的关系；②盘内砝码质量；③a，$\frac{1}{m}$

    点评 本实验在原来的基础上有所创新，根据所学物理知识和实验装置的特点明确实验原理是解答该实验的关键．

    练习册系列答案
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    A．$\sqrt{（{l}_{0}\sqrt{1-\frac{{v}^{2}}{{c}^{2}}}cosθ）^{2}-（{l}_{0}sinθ）^{2}}$B．$\sqrt{（{l}_{0}\sqrt{1-\frac{{v}^{2}}{{c}^{2}}}cosθ）^{2}+（{l}_{0}sinθ）^{2}}$
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