Question

【题目】用如图（一）所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验：

(1)实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是___________。这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变。

(2)如图（二）为某次实验纸带，在相邻两计数点间都有四个打点未画出，用刻度尺测得：S1＝0.55 cm，S2＝0.94 cm，S3＝1.35 cm，S4＝1.76 cm，S5＝2.15 cm，S6＝2.54 cm。

①计数点“6”和“7”的位移S7比较接近于____________（填“A、B、C、D”序号）

A、2.76 cm B、2.85 cm C、2.96 cm D、3.03 cm

②打下“3”点时小车的瞬时速度v3=__________m/s；小车的加速度a＝_____________ m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)

(3)某小组在研究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量M，分别记录小车加速度a与其质量M的数据。在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像，如图，然后由图像直接得出a与M成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数1/M是否成正比，并作出小车加速度a与其质量倒数1/M的图像，如图所示。你认为_______同学（选填“甲”或“乙”）的方案更合理。

Answer 1

【答案】m＜＜M C 0.16 0.40 乙

【解析】

（1）根据实验误差的来源，在m＜＜M条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．

（2）打点计时器的工作周期为T0=0.02s，相邻两计数点间都有四个打点未画出，所以两计数点之间的时间间隔为T=5T0=0.1s。

①根据匀变速直线运动的规律S7S6= S6S5，可知：S7=2S6-S5=2×2.54-2.15=2.93cm，比较接近于2.96cm，故选C项。
②利用匀变速直线运动的推论v3=≈0.16m/s；
由逐差法得a==0.40m/s2

（3）反比例关系不容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定，故应该建立小车加速度a与小车质量的倒数1/M关系图象，故应选乙方案。