Question

2．用图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．
小车放在木板上，小车前端系一条细绳，绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘，盘中可放重物，在实验中认为小盘和重物所受的重力等于小车做匀加速运动的动力．

（1）实验中把木板一侧垫高的目的是平衡摩擦力，为达到上述目的，需调节木板倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动．
（2）在探究加速度与力的关系时，图乙为某次实验中打出的纸带，打点计时器的电源频率为50Hz，则加速度a=0.79m/s²．
（3）为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应选C
A．a-m图象　　　　B．m-a图象       C．a-$\frac{1}{m}$图象         D.$\frac{1}{m}$-a图象．

Answer 1

分析 （1）本实验需要平衡掉摩擦力，平衡摩擦力后小车受到的合外力为零，故小车将做匀速直线运动．
（2）根据匀变速直线运动的推论△x=at²可以求出小车的加速度；
（3）为了直观地反映物体的加速度与物体质量的关系，需作a-$\frac{1}{m}$图象，若图象是通过坐标原点的一条直线，则说明加速度a与质量m成反比．

解答 解：（1）为了平衡摩擦力，必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块木板，反复移动木板的位置，直至小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速运动．
（2）由图二乙图所示纸带可知，计数点间的时间间隔为：t=0.02s×5=0.1s，
加速度为：a=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{t}^{2}}=\frac{0.0263-0.0105}{0.02}$=0.79m/s²；
（3）为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，为了直观判断二者间的关系，应作出直线图形．探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-$\frac{1}{m}$图象．
故选：C
故答案为：（1）平衡摩擦力、匀速直线；
（2）0.79；
（3）C

点评 本题考查了验证牛顿第二定律实验的基础知识，有平衡摩擦力的方法、图象的处理等．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．