题目内容
用如图甲所示的装置做“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验．
①为使小车所受的合外力近似等于小桶和细沙的总重力，除需要进行“平衡摩擦力”的操作以外，还需要保证
②某次实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，为了使用v-t图象的方法得出小车的加速度，需要计算出各计数点的瞬时速度，利用图乙中的数据计算出的打计数点C时小车瞬时速度大小为
①为使小车所受的合外力近似等于小桶和细沙的总重力，除需要进行“平衡摩擦力”的操作以外，还需要保证
沙桶与沙的总质量远小于小车的总质量
沙桶与沙的总质量远小于小车的总质量
；②某次实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，为了使用v-t图象的方法得出小车的加速度，需要计算出各计数点的瞬时速度，利用图乙中的数据计算出的打计数点C时小车瞬时速度大小为
0.37
0.37
m/s．（计算结果保留两位有效数字）
分析：①本实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，平衡摩擦力后用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的拉力，重物加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，可以根据牛顿第二定律列式求出拉力表达式，分析讨论在什么情况下合力与沙桶的总重力大小基本相等．
②根据物体做匀变速运动，通过某段的平均速度等于这段时间的中时刻的速度，即可求解．
②根据物体做匀变速运动，通过某段的平均速度等于这段时间的中时刻的速度，即可求解．
解答：解：①设细线的拉力为F，小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，对小车根据牛顿第二定律有：
F=Ma ①
对砂桶和砂有：mg-F=ma ②
F=
=
，
由此可知当m＜＜M时，F≈mg，即沙和沙桶的总质量远小于小车的质量时，细线的拉力约等于沙和沙桶的总重力．
②由题意可知，C点的瞬时速度等于AE的平均速度，则有：vC=
=
×10-2m/s=0.373m/s；
因计算结果保留两位有效数字，所以C时小车瞬时速度大小为0.37m/s；
故答案为：①沙桶与沙的总质量远小于小车的总质量；②0.37．
F=Ma ①
对砂桶和砂有：mg-F=ma ②
F=
| mgM |
| M+m |
| mg | ||
1+
|
由此可知当m＜＜M时，F≈mg，即沙和沙桶的总质量远小于小车的质量时，细线的拉力约等于沙和沙桶的总重力．
②由题意可知，C点的瞬时速度等于AE的平均速度，则有：vC=
| xAE |
| 2T |
| 7.71+7.21 |
| 2×2×0.1 |
因计算结果保留两位有效数字，所以C时小车瞬时速度大小为0.37m/s；
故答案为：①沙桶与沙的总质量远小于小车的总质量；②0.37．
点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果，同时掌握物体做匀变速运动时，中时刻速度等于这段时间的平均速度，并注意单位的统一．
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