问题
问答题
为了探究加速度与力的关系，使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验．两个光电门与数字计时器相连，当滑行器通过光电门1、光电门2时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：
（1）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是______．
A．m1=5g B．m2=15g C．m3=40g D．m4=400g
（2）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：______（用t1、t2、D、x表示）
（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：（小车质量保持不变）
| F（N） | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
| a（m/s2） | 0.30 | 0.40 | 0.48 | 0.60 | 0.72 |
①请根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象
②图象不过坐标原点的原因可能是______．
答案
（1）在该实验中实际是：mg=（M+m）a，要满足mg=Ma，应该使砝码的总质量远小于滑块的质量，即M＞＞m．
若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，m4=400g不能满足，故选D．
（2）根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替得
通过第一个光电门的速度
v1=D t1
通过第二个光电门的速度
v2=D t2
根据运动学公式2ax=v22-v 21
则加速度为：a=(
)2-(D t2
)2D t1 2x
（3）根据描点法作出图象，如图所示：
图线不通过坐标原点，F为零时，加速度不为零，说明平衡摩擦力时垫的过高．
故答案为：（1）D （2）
（3）①如图所示；②平衡摩擦力时垫的过高．(
)2-(D t2
)2D t1 2x
