Question

8．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中．某同学使用了如图（甲）的装置，计时器打点频率为50Hz．
（1）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持拉力F恒定不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车质量M恒定不变．垫起长木板一段的作用是平衡摩擦力．
（2）该同学得至一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图（乙）所示，自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，小车的加速度为5.0m/s²．

Answer 1

分析 该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．
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）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持细线对车的拉力F不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车的质量M不变；
实验过程中可利用重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力，具体操作为将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂重物的情况下使小车恰好做匀速运动，
（2）根据题意可知，相邻得相等时间内的位移之差为：△x=0.012-0.010=0.002m，
小车的加速度为：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.002}{0.0{2}^{2}}$=5.0m/s²
故答案为：（1）拉力F恒定；小车质量M恒定；平衡摩擦力（2）5.0

点评 本题考查了打点计时器的应用以及根据纸带求物体运动的速度、加速度等问题，要熟练掌握从纸带上获取小车速度、加速度的方法，数据处理时注意单位的换算．