Question

某实验小组用如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系．请回答下列问题.

（1）以小车为研究对象，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砂桶和砂的总质量m满足M_________m.

（2）为消除摩擦力的影响，实验前需要平衡摩擦力,其具体操作为：取下________，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做________运动．

（3）下图是实验中得到的一条纸带， A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为=4.22cm、=4.65cm、=5.08cm、=5.49cm、=5.91cm、=6.34cm 。已知打点计时器所接电源频率为50 Hz,则小车的加速度=______m/s² （结果保留2位有效数字）。

（4）某次实验测得的数据如下表所示，请根据表中数据在坐标图中描点并作出a－图线_____。（直接在答题纸上画图）

（5）根据a－图线求得合外力大小为________N(计算结果保留两位有效数字)．

（6）某次实验得到如上图所示的图象，造成当M一定时，a与F不成正比的原因可能是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角________（填“偏大”或“偏小”）．

Answer

远大于砂桶匀速直线0.42描点、连线如图所示0.30偏小

【解析】（1）设小车的质量为M，砝码盘总质量为m，将两者看做一个整体，对整体有，对小车有，联立可得，只有当时，

（2）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在取下砂桶的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，这样便平衡了摩擦力．

（3）利用匀变速直线运动的推论有，，，，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：（4）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：

（5）由牛顿第二定律得，则加速度，由图象可知，图象的斜率：；

（6）当拉力F等于F0时，小车才产生力加速度，故原因是没有平衡摩擦力，也可能是木板与水平桌面间的倾角偏小；