图甲是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置．他利用光电门测出长方形遮光条通过B点位置所需的时间，从而算出小车此时的速度．遮光条固定在小车上，它沿小车运动方向
题型：不详难度：来源：
（1）若用刻度尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=______cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过B点位置所用的时间△t=2.0×10-2s，则小车此时的速度大小为v=______m/s；
（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为______；
（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过B点的时间△t，并算出遮光条通过B点位置时小车的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系．处理数据时应作出______（选填“v-m”或“v2-m”）图象，图线斜率k=______（ 用重力加速度g、小车质量M、AB间距离LAB表示）．
答案
用较短时间内的平均速度代替瞬时速度，所以小车经过光电门时的速度为v=
| d |
| △t |
（2）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，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．
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+
|
当M＞＞m时，即当重物重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于重物的总重力．
（3）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as，a=
| v2 |
| 2LAB |
而a=
| F |
| M |
| mg |
| M |
| v2 |
| 2LAB |
| mg |
| M |
v2=
| 2gLAB |
| M |
所以处理数据时应作出v2-m图象，图线斜率k=
| 2gLAB |
| M |
故答案为：（1）1.10，0.55
（2）M＞＞m
（3）v2-m，
| 2gLAB |
| M |
举一反三
（1）如图1所示，是某研究性学习小组做“探究橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放，小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
①除了图1中的已给出的实验器材外，还需要的器材有______；
②实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是______；
③在用图示装置做“探究动能定理”的实验时，下列对于实验步骤的描述中，正确的是______
A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
（2）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接50Hz交流电源．他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时纸带运动的瞬时速度如下表：
| 对应点 | B | C | D | E | F |
| 速度（m/s） | 0.141 | 0.180 | 0.218 | 0.262 | 0.301 |
| （1）某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率为50Hz．如果用S1、S2、S3、S4、S5、S6 来表示各相邻两个计数点间的距离，则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=______（用符号写出表达式，不要求计算）与纸带上D点相对应的瞬时速度v=______ m/s．（答案要求保留3位有效数字） （2）某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图所示．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：a、______b、______．  | |||||
如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选出的一长纸带的一部分．他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计数点间距离的测量结果． |
