在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中,打点计时器使用交流电频率为50Hz.回答下面问题:

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  • (1)A、运动过程中小车受重力、支持力、摩擦力、和拉力的作用,实验中认为拉力等于合外力,故平衡摩擦力时应将绳子拉力去掉,让重力支持力和摩擦力的合力为零,小车的合外力为绳子拉力,故A错误,同理B正确;

    C、运动过程中砝码做加速运动,对砝码受力分析得:mg-T=ma,当小车和砝码做加速运动时,加速度a存在,故mg>T,故C正确;

    D、对砝码、小车整个系统有:mg=(m+M)a…①对小车:T=Ma…②

    由①②得:T=

    Mmg

    M+m=

    mg

    1+

    m

    M,当小车整体的总质量M远远大于砝码的总质量m时,才有T=mg,故D正确;

    (2)物体做匀加速运动,由x=

    1

    2at2可得,只要时间相等,才有即

    a1

    a2=

    x1

    x2,故满足运动时间相等;

    (3)由于交流电的频率为50Hz,故打点时间间隔为0.02s,中间有4个点未画出,所以每两个计数点之间的时间间隔为T=0.1s,利用逐差法△x=aT2可得

    x2-x1=aT2,则a=

    X2−X1

    T2=

    (3.22−1.21)×10−2−1.21×10−2

    0.12=0.8m/s2,打2点时小车的瞬时速度等于从打1点到打3点时间内的平均速度,故V=

    X13

    2T=

    (6−1.21)×10−2

    2×0.1=0.24m/s;

    (4)由于画出 a--m图象是一条曲线,而曲线不容易判定a---m的具体关系,而直线容易判定自变量和因变量之间的关系,如果a与m成反比,则a与[1/m]成正比,故可以做出 a---[1/m]图象,而正比例函数图象是过坐标原点的直线,所以只要加速度与质量成反比,则该图象是一条过原点的倾斜直线.

    故答案为:(1)BCD;(2)运动时间;(3)0.8,0.24;(4)拉力,a---[1/m],一条过原点的倾斜直线,反比