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    1．为了探究质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置．其中M为小车的质量，m为砂子和砂桶的质量（滑轮质量不计）．

    （1）实验时，正确操作的是CDE．
    A．把挂上砂桶的细绳系在小车上，将带滑轮的长木板左端垫高，以平衡摩擦力．
    B．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带．
    C．改变砂桶内砂子的质量（均要用天平称量并记录数值），打出几条纸带．
    D．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，算出加速度的值．
    E．为减小误差，实验中一定要保证砂桶和砂子的质量m远小于小车的质量M
    （2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点图中未标出，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电．根据图中数据计算计数点4的速度为v=0.314m/s，小车的加速度 a=0.496 m/s2 （均保留三位有效数字）．
    （3）实验中认为细绳对小车拉力F等于沙桶及桶内沙子的重力，小车运动加速度a可用纸带上点求得．以F为横坐标，a为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为$\frac{1}{k}$．

    分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；
    （2）根据匀变速直线运动的推论求解打点4的速度，依据逐差法可得小车加速度．
    （3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．

    解答 解：（1）A、为了使绳子拉力表示小车受到的合外力，需要在不挂砂桶的情况下将带滑轮的长木板左端垫高，以平衡摩擦力，故A错误；
    B、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故B错误；
    C、本题用砂子和砂桶的重力代替绳子的拉力，所以改变砂桶内砂子的质量（均要用天平称量并记录数值），故C正确；
    D、在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，算出加速度的值，故D正确；
    E、当砂桶和砂子的质量m远小于小车的质量M时，可以用砂子和砂桶的重力代替绳子的拉力，故E正确．
    故选：CDE．
    （2）每相邻两计数点间还有4个点图中未标出，则T=0.1s，
    则${v}_{4}=\frac{{x}_{35}}{2T}=\frac{0.0288+0.0339}{0.2}=0.314m/s$
    由△x=aT2可得：
    a=$\frac{0.0388+0.0339+0.0288-0.0240-0.0189-0.014}{0.09}$=0.496m/s2．
    （3）对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，故小车质量为m=$\frac{1}{k}$．
    故答案为：（1）CDE；（2）0.314；0.496；（3）$\frac{1}{k}$

    点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．

    练习册系列答案
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