为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大

Question

为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m₀为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．

（1）实验时，一定要进行的操作是___．
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M．
（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___m/s²（结果保留三位有效数字）．
（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图3的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为___．

A． (1)/(tanθ)

B. (1)/(tanθ)-m0

C． (2)/(k)-m0

D． (2)/(k)

（4）乙同学根据测量数据做出如图4所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是___．

Answer 1

（1）A、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A、D错误．
B、实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确．
C、实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，故C正确．
故选：BC．
（2）根据△x=aT²，运用逐差法得，a=(x36-x03)/(9T2)=((7.10+9.13+11.09-1.10-3.09-5.12)×10-2)/(9×0.01)=2.00m/s²．
（3）由牛顿第二定律得：2F=ma，则a=(2)/(m)F，a-F图象的斜率：k=(2)/(m)，则小车的质量m′=m-m₀=(2)/(k)-m₀，故C正确．
（4）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
故答案为：（1）BC，（2）2.00，（3）C，（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．