题目内容
(10分)如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度可由纸带求得。
⑴该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是 ；
A．该实验应用了等效替代的思想方法
B．该实验应用了控制变量的思想方法
C．实验时应先释放小车后接通电源
D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
⑵如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为s1，BD间的距离s2，则打B点时小车运动的速度vB＝ ，小车运动的加速度a＝ ；
⑶某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与的图象。
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 小车加速度a/m·s－2 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 |
| 小车质量m/kg | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 |
| /kg－1 | 3.50 | 3.00 | 2.50 | 2.00 | 1.40 | 1.00 |
⑴B；⑵
，
；
⑶
解析试题分析：⑴在本实验中，由于影响加速度的原因有力F和物体的质量m两个，因此实验时采用了控制变量法，即控制力F一定时，通过改变小车的质量m，来测量相应的加速度，再控制小车的质量m，通过改变力F，来测量相应的加速度，故选项A错误；选项B正确；实验时应先接通打点计时器的电源，再释放小车，以确保在纸带上打下第一个点时对应的小车速度为零，故选项C错误；在该实验装置中，由于绳不可伸长，因此砂、砂桶和小车始终具有了相等大小的加速度，只有当砂和砂桶的质量远远小于小车的质量时，才能认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，故选项D错误。
⑵小车拖着纸带做匀加速直线运动，因此根据匀变速直线运动规律规律可知，vB＝；利用逐差法可得小车运动的加速度为：a＝。
⑶根据表格提供的数据，分别先选取纵、横轴合适的单位长度，在坐标系中标出表格中的各相应的点，依据描点作图的原则作出a与的关系图线如下图所示。
考点：本题主要考查了“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验问题，属于中档题。
和
，则小车加速度
。
(6分)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的低压交流电源。他经过测量和计算得到打点计时器打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度，记录在下面的表格中。
| 对应点 | B | C | D | E | F |
| 速度/ms-1 | 0.122 | 0.164 | 0.205 | 0.250 | 0.289 |
①计算打点计时器打下F点时,小车的瞬时速度的公式为
=_____________；②根据上面得到的数据，以A点对应的时刻为t=0时刻，在坐标纸上作出小车的速度随时间变化的
图线；③由
图线求得小车的加速度
=_______m/s2（结果保留两位有效数字）。