某同学在实验室用如下图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，小车及车中勾码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示．（1）在实验中平衡摩擦力时需将长木

Question

某同学在实验室用如下图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，小车及车中勾码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示．



（1）在实验中平衡摩擦力时需将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能______．
（2）在______条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制______不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
（3）在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图乙是在电源频率为50HZ的情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图所示，其中h _A =42.05cm，h _B =51.55cm，h _C =62.00cm则小车的加速度为a=______m/s ² ，打B点时小车的速度为V _B =______ m/s．（结果保留2位有效数字）
（4）如图丙所示为某同学根据所测量数据作出的a-F图象，说明实验存在的问题是______．

Answer 1

（1）平衡掉摩擦力后小车受到的合外力为零，故目的是让小车做匀速直线运动．故填：匀速直线运动．
（2）假设小车的加速度为a，拉力为F
对沙桶及沙：mg-F=ma；对小车：F=Ma；
联立得：F= (Mmg)/(M+m) ，故只有在M＞＞m的情况下近似认为拉力等于mg
实验的方法是控制变量法，在探究加速度与合力的关系时，我们要保证小车的质量M不变．
（3）B点的速度等于A到C点的平均速度
v _B = (xAC)/(2T) =((62-42.05)×1 0-2)/(0.2) =1.0m/s
设AB段位移为x ₁ ，BC段位移为x ₂
由△x=at ² 得：
a= (△x)/(t2) =((62-51.55-51.55+42.05)×1 0-2)/(0． 12) =0.95m/s ²
（4）由图象可知，当小车有拉力时，仍然没有产生了加速度，故在操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够．故答案为：没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够．
故答案为：（1）匀速直线运动
（2）m＜＜M （沙和沙桶的总质量远小于小车的质量）；M（小车的质量）
（3）0.95；1.0
（4）没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够．