题目内容
【题目】2018年国际雪联单板滑雪U形池世锦赛决赛在西班牙内华达山收官，女子决赛中，中国选手蔡雪桐以90.75分高居第一，成功卫冕．如图所示，单板滑雪U形池场地可简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，雪面不同曲面处的动摩擦因数不同．因摩擦作用，滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡底的过程中速率不变，则（ ）
A. 运动员下滑的过程中加速度不变
B. 运动员下滑的过程所受合力恒定不变
C. 运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小
D. 运动员滑到最低点时所受重力的瞬时功率达到最大
【答案】C
【解析】
由题意知，运动员下滑到坡底的过程中速率不变，做匀速圆周运动，加速度的大小不变，方向时刻改变，故A错误；合外力提供向心力，方向指向圆心，所以方向时刻改变，B错误；在人下滑的过程中，到达某位置时，受力分析如图所示。切线方向：f=mgsinθ，在法线方向：
，又f=μFN，联立得：
，可得在下滑的过程中θ减小，动摩擦因数μ变小，故C正确；重力的瞬时功率等于重力与竖直方向速度的乘积，到达最低点时，速度水平，竖直方向速度为零，故重力的瞬时功率等于零，D错误。
【题目】某课外小组利用如图所示的装置研究合外力一定时，加速度与质量的关系。主要实验步骤如下：
①用天平测量并记录小桶的质量m，滑块（包括加装在滑块两侧的钢片和固定在滑块上的加速度传感器）的质量M；
②接通气泵，将滑块（不挂小桶）置于气垫导轨上，调节气垫导轨，轻推滑块，观察滑块的运动。当加速度传感器的示数___________时，说明气垫导轨已经水平；
③挂上小桶，调整定滑轮的高度，使气垫导轨上方的细绳水平；
④在气垫导轨上合适位置释放滑块，记录加速度传感器的示数a；
⑤利用在滑块上增加钢片的方法改变滑块的质量M，重复步骤④……
数据记录及处理如下：
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小桶质量m（单位：kg） | 0.105 | |||||
小桶重力mg（单位：N） | 1.028 | |||||
滑块质量M（单位：kg） | 0.397 | 0.496 | 0.596 | 0.696 | 0.796 | 0.896 |
1/M（单位：kg-1） | 2.519 | 2.016 | 1.678 | 1.437 | 1.256 | 1.116 |
1/（M+m）（单位：kg-1） | 1.992 | 1.664 | 1.427 | 1.248 | 1.110 | 0.999 |
滑块加速度的测量值a（单位：m/s2） | 2.014 | 1.702 | 1.460 | 1.268 | 1.110 | 1.004 |
滑块加速度的理论值a0（单位：m/s2） | 2.048 | 1.711 | 1.467 | 1.283 | 1.141 | |
请回答下列问题：
(1)实验步骤②中的横线上应填写________；
(2)上表中，滑块加速度的理论值是在忽略阻力的情况下根据牛顿第二定律计算得出的，其表达式是________（用表中物理量的符号表示），最后一行的空格内的数值是_______；
(3)观察上表中最后两行，滑块加速度的理论值均大于其测量值，原因可能是_________________（写一个原因即可）；
(4)根据上表正确描点，绘制了下列四个图像，根据图像_________（从A、B、C、D中选填一个）可得出结论：在实验误差范围内，当小桶的重力mg一定时，_______________________。
