实验三 探究加速度与力、质量的关系
1．(2017·11月浙江选考)在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，
(1)下列仪器需要用到的是________(多选)；
(2)下列说法正确的是________(多选)；
A．先释放纸带再接通电源
B．拉小车的细线应尽可能与长木板平行
C．纸带与小车相连端的点迹较疏
D．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡
(3)如图所示是实验时打出的一条纸带，A、B、C、D…为每隔4个点取的计数点，据此纸带可知小车在D点的速度大小为________m/s(小数点后保留两位)．
答案：(1)AD (2)BD (3)0.21±0.01
2．(2018·11月浙江选考)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物．小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制，如图甲所示．实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力．
(1)请指出图乙中错误之处：______________________________________.
(2)调整好实验装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是x1和x2，则两车的加速度之比为________．
解析：(1)细绳拉力方向应与桌面平行，以保证小车受到恒力的作用，从而加速度恒定，如果不平行，则随着小车的运动，小车水平方向的拉力会发生变化，同时根据题意“小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力”可知，只有当托盘和砝码的质量远小于小车质量时，才可以把小车受到的拉力认为近似等于托盘和砝码的重力；
(2)根据x＝at2可知，两车同时释放，同时静止，加速度之比等于位移之比．
答案：(1)拉小车的细绳与木板没有平行，托盘和砝码的总质量没有远小于小车的质量 (2)x1∶x2
3．(2020·东阳中学月考)在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用如图甲所示的装置．
(1)实验过程中，电火花计时器应接在__________(选填“直流”或“交流”)电源上．
(2)某小组在探究“质量一定时，加速度与合力成正比”的实验中，测出多组数据，作出了如图乙所示的图象，已知实验过程中细线与木板始终保持平行，则图线没有过坐标原点的原因可能是__________，图线上部弯曲的原因可能是________________.
(3)如图丙为实验中打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为依次选取的7个计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出，已知电源频率为50 Hz.从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.52 cm，x5＝8.42 cm，x6＝9.70 cm.则木块加速度的大小a＝________m/s2，计数点2的瞬时速度大小为v＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)
解析：(1)电火花计时器是利用接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上打出一系列的点，而且在交流电的每个周期放电一次，因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期．
(2)图线与横轴的交点不为零，意味着当绳子的拉力不为0时，物体的加速度仍然为零，合外力仍然为0，即物体仍然受到木板的摩擦力，所以实验者可能是忘记平衡摩擦力，也可能是已平衡了摩擦力，但平衡摩擦力不足；以整体为研究对象有mg＝(m＋M)a，则有a＝＝，而在实验的过程中，我们认为绳子的拉力F等于砝码盘和砝码的重力mg，而实际上绳子的拉力F＝Ma＝，故要让绳子的拉力F约等于砝码盘和砝码的重力mg，那么M≈M＋m，故应该是m?M，而当m不再远远小于M时a＝＝，随m的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g，故图线上部弯曲的原因可能是未满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量．
