题目内容
【题目】“探究加速度与物体质量、受力的关系”的实验装置如图所示。小车的质量为M，砝码和盘的总质量为m．正确安装好打点计时器，并使小车与滑轮间的细线与长木板平行。
（1）为了使分析数据时可认为砝码和盘的总重力等于小车所受合外力，你认为应采取的措施有
①______________________________________
②______________________________________
（2）打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，测出相邻计数点之间的距离如图。则该小车的加速度为________m/s2，打C点时小车的速度为__________m/s.（结果均保留两位有效数字）
（3）实验中，如果不断往砝码盘加砝码，使m不断增大，进行多次实验，下列图像中能正确反映小车加速度a与m的关系的是_____。
【答案】平衡摩擦力 使m远小于M 0.47m/s2 0.20m/s C
【解析】
(1)明确从对小车受力分析不难得出若使小车受到的合力等于绳子的拉力就必须首先平衡摩擦力；若要使绳子拉力等于砝码和盘的总重力则必须满足小车质量远大于砝码和盘的总质量.
(2)纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．
(3)随着m的逐渐增大，当砝码和盘的总质量为m变大后不能满足m＜＜M的条件，图象就会发生弯曲．
(1)若使小车受到的合力为绳子的拉力，对小车受力分析可知应进行平衡摩擦力，即应采取①将长木板一端垫起，让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力；若使绳子拉力等于砝码和盘的总重力，应采取②小车质量远大于砝码和盘的总质量.
(2)纸带上取四段连续相等时间(
)的位移，由判别式(
)结合逐差法，可得：
；由匀变速直线运动的推论，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有：
.
(3)设小车与砝码的质量为M，砝码和盘的总质量为m，根据牛顿第二定律，对m：
，对M：F拉=Ma，解得
，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，当砝码和盘的总质量为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.
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