2013年6月20日上午十点，“神舟七号”航天员王亚平在太空授课过程中，解释太空测质量的原理时应用了牛顿第二定律，某同学受到启发，想利用“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验

Question

2013年6月20日上午十点，“神舟七号”航天员王亚平在太空授课过程中，解释太空测质量的原理时应用了牛顿第二定律，某同学受到启发，想利用“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置测量小车质量．如图1所示为实验装置图，小车通过纸带与电火花打点计时器相连．

（1）下列说法正确的是___
A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
B．牵引小车的细绳应跟长木板保持平行
C．平衡摩擦力后，长木板不能移动
D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先释放小车再接通电源
（2）图2为实验中打出的一条纸带的一部分，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则由纸带测量数据可得此次实验中小车运动的加速度的测量值a=___m/s²．（结果保留两位有效数字）
（3）若实验时，该同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象如图3所示，可能是图中的___（选填“甲”“乙”或“丙”），设图中直线的斜率均为k，根据牛顿第二定律可知，小车的质量为___．

Answer 1

（1）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A错误；
B、若连接砝码盘和小车的细绳与长木板不保持平行，则绳子的拉力分力等于小车的外力，这样导致误差增大，故B正确；
C、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故长木板的位置不能移动，以防摩擦力不再平衡，故C正确；
D、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，同时要求开始小车要靠近打点计时器，故D错误．
故选：BC
（2）由△x=aT²结合作差法得：a=(xCE-xAC)/(4T2)=3.2m/s²
（3）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．
设图中直线的斜率均为k，根据牛顿定律F=ma可知，
则有：a=(1)/(m)F，小车的质量为m=(1)/(k)
故答案为：（1）BC；（2）3.2；（3）(1)/(k)