Question

【題目】某課外小組利用如圖所示的裝置研究合外力一定時，加速度與質量的關系。主要實驗步驟如下：

①用天平測量并記錄小桶的質量m，滑塊（包括加裝在滑塊兩側的鋼片和固定在滑塊上的加速度傳感器）的質量M；

②接通氣泵，將滑塊（不掛小桶）置于氣墊導軌上，調節氣墊導軌，輕推滑塊，觀察滑塊的運動。當加速度傳感器的示數___________時，說明氣墊導軌已經水平；

③掛上小桶，調整定滑輪的高度，使氣墊導軌上方的細繩水平；

④在氣墊導軌上合適位置釋放滑塊，記錄加速度傳感器的示數a；

⑤利用在滑塊上增加鋼片的方法改變滑塊的質量M，重復步驟④……

數據記錄及處理如下：

實驗次數	1	2	3	4	5	6
小桶質量m（單位：kg）	0.105
小桶重力mg（單位：N）	1.028
滑塊質量M（單位：kg）	0.397	0.496	0.596	0.696	0.796	0.896
1/M（單位：kg-1）	2.519	2.016	1.678	1.437	1.256	1.116
1/（M+m）（單位：kg-1）	1.992	1.664	1.427	1.248	1.110	0.999
滑塊加速度的測量值a（單位：m/s2）	2.014	1.702	1.460	1.268	1.110	1.004
滑塊加速度的理論值a0（單位：m/s2）	2.048	1.711	1.467	1.283	1.141

請回答下列問題：

(1)實驗步驟②中的橫線上應填寫________；

(2)上表中，滑塊加速度的理論值是在忽略阻力的情況下根據牛頓第二定律計算得出的，其表達式是________（用表中物理量的符號表示），最后一行的空格內的數值是_______；

(3)觀察上表中最后兩行，滑塊加速度的理論值均大于其測量值，原因可能是_________________（寫一個原因即可）；

(4)根據上表正確描點，繪制了下列四個圖像，根據圖像_________（從A、B、C、D中選填一個）可得出結論：在實驗誤差范圍內，當小桶的重力mg一定時，_______________________。

Answer 1

【答案】趨于零/等于零 1.027 滑塊在運動過程中會受到阻力作用 D（或C） 加速度與滑塊、小桶組成的系統的質量成反比

【解析】

（1）當小車在氣墊導軌上勻速運動，說明氣墊導軌已經水平，故加速傳感器的示數趨于零，

（2）桶和桶內砝碼的重力提供小車和砝碼整體做加速運動的加速度，根據牛頓第二定律有：，解得：，代入數據得：a=1.027m/s2；

（3）通過分析可知，加速度實際值要小于理論值，可能原因是滑塊在運動過程中，受到阻力作用；

（4）作圖時，做好作出直線圖象，這樣更能反映物理量之間的關系，根據上表正確描點，繪制了下列四個圖象，根據圖象D可以得出結論：加速度與滑塊、小桶組成的系統的質量成反比。