Question

18．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
（1）某同学采用了如图1所示的实验装置，为了使实验中能将砝码和砝码盘的总重力当作小车受到的合外力，以下步骤必须采用的有（多选）BC
A．保证小车下面的长木板水平放置
B．将小车下面的长木板右端适当垫高以平衡摩擦力
C．使小车质量远远大于砝码和砝码盘的总质量
D．使小车质量远远小于砝码和砝码盘的总质量
（2）图2为某次实验得到的纸带，实验数据如图2，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0.510m/s²．打D点时速度大小为0.747m/s．（保留三位有效数字）加速度方向为向左（填向左、向右）
（3）该同学把砝码和砝码的总重量作为小车的拉力，并依次测出了小车的加速度．然后画出了如图3所示的图象，该图象虽是一条直线，但不通过坐标原点．原因是：没有平衡摩擦或平衡不够．

Answer 1

分析 理解该实验的实验原理和数据处理以及注意事项，知道实验误差的来源．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

解答 解：（1）AB、实验中要平衡摩擦力，长木板的一端要垫高，所以不能水平放置，故A错误，B正确；
CD、以砝码和砝码盘作为研究对象有mg-T=ma
以小车作为研究对象有T=Ma
联立以上两式可得T=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，要使绳子拉力等于砝码和砝码盘的重力，即T=mg，故有M＞＞m，即使小车质量远远大于砝码和砝码盘的总质量，故C正确，D错误；
故选：BC．
（2）相邻计数点之间还有4个点未画出，说明相邻的计数点时间间隔为0.1s
利用匀变速直线运动的两个推论得出：
a=$\frac{（7.21-6.70）×0.01}{0.01}$=0.510m/s²
v_D=$\frac{（7.21+7.72）×0.01}{2×0.1}$=0.747m/s
从纸带上看出向左做匀加速直线运动，所以加速度的方向向左．
（3）从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤．
所以原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．
故答案为：（1）BC 
（2）0.510； 0.747；  向左
（3）没有平衡摩擦或平衡不够

点评 对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时要清楚每一项操作存在的理由，比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．