题目内容
某实验小组的同学在用打点计时器探究小车的加速度a与小车的质量M之间的关系实验中，不改变拉力T（即小车悬挂线所吊砂桶与砂的重力mg一定），只改变物体的质量M，得到了如下表所示的几组实验数据．其中第3组数据还未算出加速度，但对应该组已经打出了纸带，如图所示．打点计时器接的是50Hz的低压交流电源，图中各点为每打5个点标出的计数点，测量长度的单位为cm，两个计数点间还有4个点未标出．
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 小车质量（g） | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 1000 |
| 小车加速度（m/s2） | 2.00 | 1.33 | 0.79 | 0.67 | 0.40 | |
| 小车质量倒数（kg-1） | 5.00 | 3.33 | 2.50 | 2.00 | 1.67 | 1.00 |
（2）该实验开始进行时，要先 ，具体操作方法是 ；只有当小车质量M与小车悬挂线通过定滑轮所吊砂桶及砂的总质量m大小满足 时，方可认为细线对小车的拉力T的大小等于悬挂线所吊砂桶与砂的重力mg．
【答案】分析：（1）根据在匀变速直线运动中，某点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出各点的瞬时速度大小，利用逐差法可以求出加速度的大小；
（2）正确理解该实验的实验原理，了解具体实验操作，尤其是理解对小车质量M和砂桶及砂的总质量m之间的大小关系．
解答：解：（1）解：（1）根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有：
①
②
③
④
联立①②③④解得：
．
根据在匀变速直线运动中，某点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：
根据运动学公式有：
vC=vo+a×3T
因此v=vC-a×3T=0.056m/s
故答案为：0.35m/s； 0.056m/s； 0.98m/s2．
（2）为了使绳子的拉力等于小车的合外力，在进行实验之前要进行平衡摩擦力，具体做法是：适当垫高长木板不带定滑轮的一端，轻推未挂沙桶的小车，恰使拖有纸带的小车匀速下滑．
设绳子上拉力为F，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
=
，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力．
故答案为：要平衡摩擦阻力f；适当垫高长木板不带定滑轮的一端，轻推未挂沙桶的小车，恰使拖有纸带的小车匀速下滑；M＞＞m．
点评：明确实验原理，正确理解实验中具体操作的含义，加强基本物理规律在实验中的应用．
（2）正确理解该实验的实验原理，了解具体实验操作，尤其是理解对小车质量M和砂桶及砂的总质量m之间的大小关系．
解答：解：（1）解：（1）根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有：
① ② ③ ④联立①②③④解得：
．根据在匀变速直线运动中，某点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：
根据运动学公式有：
vC=vo+a×3T
因此v=vC-a×3T=0.056m/s
故答案为：0.35m/s； 0.056m/s； 0.98m/s2．
（2）为了使绳子的拉力等于小车的合外力，在进行实验之前要进行平衡摩擦力，具体做法是：适当垫高长木板不带定滑轮的一端，轻推未挂沙桶的小车，恰使拖有纸带的小车匀速下滑．
设绳子上拉力为F，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
=，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力．故答案为：要平衡摩擦阻力f；适当垫高长木板不带定滑轮的一端，轻推未挂沙桶的小车，恰使拖有纸带的小车匀速下滑；M＞＞m．
点评：明确实验原理，正确理解实验中具体操作的含义，加强基本物理规律在实验中的应用．
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