Question

某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）。

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s²。（保留三位有效数字）

（2）该同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法错误的是（_______）

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源

D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式ａ＝mｇ／Ｍ求出

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是__________________ 。

Answer

0.510 ACD 未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足

【解析】（1）由题，相邻计数点之间还有4个点未画出，则相邻的计数点的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s
相邻计数间的位移之差6.70-6.19=7.21-6.70=7.72-7.21=0.510cm，他们的位移差△x全部相等，都为0.510cm，连续相等时间内的位移差为定值的，说明小车做匀加速直线运动，由△x=aT2得
 加速度
（2）平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，而只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，选项A错误；每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项B正确；实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车，选项C错误；小车运动的加速度用打点计时器打出的纸带中求解，选项D错误；此题选择错误的选项，故选ACD.

（3）图线中当F≠0时物体的加速度a=0，即只有当F增大到一定值时物体才开始具有加速度，故在物体保持静止的时候其所受的静摩擦力等于绳子的拉力，所以出现此现象的原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．

点睛：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．了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．