Question

【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，_______________________。

Answer 1

【答案】趋于零/等于零 1.027 滑块在运动过程中会受到阻力作用 D（或C） 加速度与滑块、小桶组成的系统的质量成反比

【解析】

（1）当小车在气垫导轨上匀速运动，说明气垫导轨已经水平，故加速传感器的示数趋于零，

（2）桶和桶内砝码的重力提供小车和砝码整体做加速运动的加速度，根据牛顿第二定律有：，解得：，代入数据得：a=1.027m/s2；

（3）通过分析可知，加速度实际值要小于理论值，可能原因是滑块在运动过程中，受到阻力作用；

（4）作图时，做好作出直线图象，这样更能反映物理量之间的关系，根据上表正确描点，绘制了下列四个图象，根据图象D可以得出结论：加速度与滑块、小桶组成的系统的质量成反比。