◎ 题目

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 （1）请由纸带上测量记录的数据，求出C点的瞬时速度vC=______m/s，O点的瞬时速度v0=______m/s，以及加速度a=______m/s2，并填入上表空缺中．（结果保留两位有效数字） （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

（1）（1）根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有： x6-x3=3a1T2     ① x5-x2=3a2T2      ② x4-x1=3a3T2       ③ a= a1+a2+a3 3      ④ 联立①②③④解得：a= (x4+x5+x6)-(x3+x2+x1) 9T2 ． 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： vC= xBD 2T = (10.02-3.01)cm 2×0.1s =0.35m/s 根据运动学公式有： vC=vo+a×3T 因此v0=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 F= mgM M+m = mg 1+ m M ，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．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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…”主要考查了你对  【实验：探究加速度与力、质量的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。