题目内容
【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某学习小组所使用的装置如图甲所示。设沙和沙桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，下面的操作最合理的是_____。
A.将长木板水平放置，让小车在沙和沙桶的牵引下带着已经穿过打点计时器的纸带在木板上运动，调节沙的质量，多次重复，直到目测小车做匀速直线运动。
B.将长木板水平放置，让小车在沙和沙桶的牵引下带着已经穿过打点计时器的纸带在木板上运动，接通打点计时器的电源，轻推小车，调节小车上砝码的质量，多次重复，直到打出的纸带上的点迹均匀。
C.将长木板的一端垫起适当的高度，去掉细线和沙桶，不连接纸带，轻推小车，改变木板垫起的高度，多次重复，直到目测小车做匀速直线运动。
D.将长木板的一端垫起适当的高度，去掉细线和沙桶，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，接通打点计时器的电源，轻推小车，改变木板垫起的高度，多次重复，直到打出的纸带上的点迹均匀。
(2)在(1)最合理的方案下，接通打点计时器的电源，让小车在沙和沙桶的牵引下带着已经穿过打点计时器的纸带在木板上由静止开始运动，图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB=2.25cm、xBC=3.86cm、xCD=5.45cm、xDE=7.05cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=0.42 _______m/s2。（结果保留三位有效数字）
(3)若某同学利用图甲所示的装置，在未通过(1)中操作的情况下，研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示图线。已知图线与横轴的交点为F0，与纵轴的交点为-a0，重力加速度为g，在运动过程中小车及车上砝码受到的阻力与重力之比为________。
【答案】 (1) D (2) 1.60 (3) 
【解析】（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，必须要平衡摩擦力，具体的操作是：下面的操作最合理的是：将长木板的一端垫起适当的高度，去掉细线和沙桶，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，接通打点计时器的电源，轻推小车，改变木板垫起的高度，多次重复，直到打出的纸带上的点迹均匀，即小车做匀速运动；故选D.
（2）T=0.1s，由逐差法可求解加速度：
（3）没有平衡摩擦力，由丙图可知，摩擦力f=F0，根据牛顿第二定律得：
可知图线斜率等于小车及车上砝码的总质量的倒数，即
，解得m=
。重力的大小为：G=mg=
，则阻力和重力之比为：
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