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(2013?德州二模)某同学在实验室中做“探究加速度与力的关系”的实验:

①该同学用一个正方体小木块把小车轨道的一端适当垫高,如图甲所示,未挂重物时小车刚好做匀速直线运动.用刻度尺测量出图中AB的距离l及小木块边长x.则小车与轨道间的动摩擦因数为
x
l
x
l
.(用题中所给符号表示)
②用细线绕过定滑轮挂上重物让小车加速下滑,不断改变重物的质量m,通过打点计时器(所接交流电源频率为50Hz)打出的纸带测出对应的加速a.,则下列图象中能正确反映小车加速度与所挂重物质量m的关系的是
C
C


③如图乙所示是某次实验得到的一条纸带,图中两相邻计数点间有4个点未画出,相邻两点间距离如图所示,则小车的加速度为
0.60
0.60
m/s2.(结果保留两位有效数字).
分析:(1)对小车进行受力分析,根据平衡关系及几何关系即可求解;
(2)随着m的逐渐增大,当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足m<<M的条件,图象就会发生弯曲.
(3)根据作差法求解加速度.
解答:解:(1)设此时木板与水平面的夹角为θ,小车刚好做匀速直线运动,所以小车受力平衡,则有:
f=Mgsinθ
f=μMgcosθ
解得:μ=tanθ=
x
l

(2)当m<<M时,绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力.所以刚开始a-m图象是一条过原点的直线,
当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足m<<M的条件,图象弯曲,且加速度增大的速度变慢,故选C
(3)根据作差法得:
a=
xDE+xCD-xBC-xAB
4T2
=
0.0886+0.0823-0.0765-0.0704
0.04
=0.60m/s2
故答案为:
x
l
;C;0.60
点评:实验问题需要结合物理规律去解决,纸带的处理是运用匀变速直线运动的两个推论去完成的.
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