Question

【题目】如图所示，在“探究加速度与力的关系”实验中，某同学使木板保持水平，调节沙和沙桶的总质量，使小车能拖动纸带沿木板匀速运动，记下此时沙和沙桶的总质量m0，小车的总质量M。已知重力加速度g。

（1）为了探究加速度与力的关系，需要保持_____（填文字）不变，通过改变_____（填文字）进行实验，若实验中测得沙和沙桶的总质量为m（m<<M），则可知小车所受的合力为_____（填字母）。

（2）图乙为某次实验用打点计时器测得的纸带，已知交流电频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为_______m/s2。(保留两位有效数字)

（3）在实验中多次改变沙和沙桶的总质量m，并利用释放小车后通过打点计时器打出的对应纸带计算小车运动的加速度a，最后以m为纵轴，以a为横轴建立直角坐标系，根据所测数据描绘出m-a图线，若图线为一直线，则直线的斜率应为_____（用题中所给字母表示）。

Answer 1

【答案】小车的总质量 沙和沙桶的总质量 （m-m0)g 3.2m/s2

【解析】

(1)[1][2][3]本实验采用的是控制变量法，为了探究加速度与力的关系，需要保持小车的总质量不变，通过改变沙和沙桶的总质量进行实验，若实验中测得沙和沙桶的总质量为m（m<<M），则可知小车所受的合力为

(2)[4] 根据△x=aT2，运用逐差法得

(3)[5]根据牛顿第二定律

整理得

所以图像斜率为