解题思路:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.
该实验采用的是控制变量法研究,其中加速度、质量、合力三者的测量很重要.
纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的两个推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.控制实验所控制的变量,分析图象,根据图象特点得出实验结论;根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因.
(1)将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.故选:C.
(2)根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得:F拉=[Mmg/m+M=
mg
1+
m
M]
当m<<M时,即当钩码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于钩码的总重力.
故答案为:(1)C;(2)m<<M;
(3)探究加速度与力的关系,应保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车所受的合力.
由图象OA段可知,a与F成正比,即:在小车质量一定时,加速度a与小车受到的合力F成正比;
随着钩码质量变大,小车受到的合力小于钩码的重力,实验误差较大,a-F图象偏离直线,故C正确.
故答案为:(1)C(2)m《M
(3)①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比②C
点评:
本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
考点点评: 本题考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析,实验误差分析是本题的难点;应知道当砝码质量远小于小车质量时,可以认为小车受到的拉力等于钩码重力.