Question

在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及重物的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．

（1）当M与m的大小关系满足         时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及砝码的重力．

（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及重物的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据，为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该作a与     的图象。

（3）如图乙所示为某同学根据测量数据作出的a—F图线，此图线说明实验存在的问题是          。

（4）图丙为某次实验得到的纸带，已知使用电源频率为50HZ。根据纸带可求出小车在C点的速度大小为     m/s,加速度大小为       m/s²（结果保留两位有效数字）

Answer

（1） （2）（3）存在的问题时没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（4）1．7 3．2

【解析】试题分析：（1）在实验的过程中，认为绳子的拉力F等于砝码盘和砝码的重力mg，而实际上绳子的拉力，故要让绳子的拉力F约等于砝码盘和砝码的重力mg，那么，故应该是；

（2）根据牛顿第二定律，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；但，故a与成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作图象；

（3）图乙图象与横轴的截距大于0，说明在拉力大于0时，加速度等于0，说明物体所受拉力之外的其他力的合力大于0，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；

（4）C点为B、D的时间中点，所以

加速度：

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系。

【名师点睛】要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力；根据匀变速直线运动的推论公式，可以求出加速度的大小。