Question

【题目】在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时，采用如图1所示的一端带定滑轮的长木板实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动．其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示．

（1）实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力．在进行小车在长木板上匀速滑下的调整时，小车后面的纸带（填“要”或“不要）同时穿上并穿过打点计时器．
（2）实验中由于绳对小车的拉力（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物的重力，会给实验带来系统误差．为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是 ． （填写相应序号）
①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g、55g
③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
（3）在实验中用接在50Hz交流电源上的打点计时器，测定小车的加速度．某次实验中得到的一条纸带如图2所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4．量得0与1两点间距离s3=3.00cm，3与4两点间距离s4=4.80cm，则小车在2与3两点的平均速度大小为 m/s．由s3、s4可得小车的加速度大小为 m/s2 ．
（4）实验中某同学先保持重物质量m不变，改变小车质量M，并测出相应的加速度a．为便于得到a与M的关系，他采用图象法处理数据，你建议他做a与（填“M”或“1/M”）的图象来进行分析以便更容易得到实验结论．

Answer 1

【答案】
（1）摩擦阻力,要
（2）小于,④
（3）0.30,1.8
（4）1/M
【解析】解：（1）为了消除小车所受摩擦力对实验的影响，在该实验中需要将长木板的一端垫起适当的高度．平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜度，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，（2）重物与小车一起加速运动，因此重物对小车的拉力小于重物的重力，当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M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，因此第④组数据比较符合要求．（3）每隔五个打印点取一个计数点，所以2，3两计数点间的时间间隔为0.1s，小车在2、3之间的平均速度为： = m/s=0.30m/s

据△x=aT2解得：a= = （4）根据牛顿第二定律F=Ma，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a= ，

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a﹣ 图象．

所以答案是：（1）摩擦阻力要（2）小于 ④（3）0.30 1.8 （4）