Question

某实验小组用如图1所示器材“探究a与F、m之间的关系”

（1）关于该实验的要求，以下说法正确的有______
A．小车的质量要远小于砝码和托盘的总质量
B．要采用控制变量法探究a与F、m之间的关系
C．平衡阻力时，最好先取下细绳、托盘和纸带，再改变长木板倾斜程度
D．要先释放小车，再接通打点计时器的电源
（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取计数点A、B、C、D、E、F、G．相邻两计数点之间有四个点未画出．由以上数据可算出打C点时小车速度大小为______m/s；打该纸带的过程中小车的加速度大小为______m/s²（以上计算结果均保留三位有效数字）．
（3）如果平衡阻力时，已经取下细绳和托盘，并且通过改变长木板倾斜程度，达到了完全平衡摩擦力的要求．实验前已测得小车质量为1kg，托盘的质量5×10^-3kg，在上述实验过程中该组同学放入托盘中的砝码质量约为______kg（g取9.8m/s²，结果保留两位有效数字）

Answer 1

（1）A、实验中，要保证砝码和托盘的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砝码和托盘的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故A错误．
B、该实验采取控制变量法，在探究物体的加速度与力的关系时，应保持质量M不变，在探究物体的加速度与物体的质量的关系时，应保持力F不变．故B正确．
C、为了使绳子的拉力等于小车的合外力，在进行实验之前要进行平衡摩擦力，具体做法是：适当垫高长木板不带定滑轮的一端，轻推未挂沙桶的小车，恰使拖有纸带的小车匀速下滑．即纸带不能取下，故C错误．
D、实验中应先接通电源，后放开小车，故D错误．
故选：B．
（2）每相邻两个计数点之间有四个点没画出，故：T=5×0.02s=0.10s
平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故计数点C的速度等于B到D的平均速度，有：vC=

xBD

2T

=

0.367-0.216

2×0.1

m/s=0.755m/s．
根据公式△x=aT²，小车的加速度为：a=

xDG-xAD

(3T)2

=

(0.6677-0.3670)-(0.3670-0.1550)

9×0．12

m/s²≈0.989m/s²
（3）平衡摩擦力后小车受到的合力等于砝码和托盘的总重力，根据牛顿第二定律（m_盘+m_码）g=Ma
所以m码=

Ma

g

-m盘=

1×0.989

9.8

-5×10-3kg=0.096kg
故答案为：（1）B；（2）0.755；0.989；（3）0.096．