在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车(如图1)“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”.
(1)这种研究物理问题的科学方法是______
A.建立理想模型的方法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.类比法
(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时,下列说法中正确的是______
A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车质量时,都要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(3)实验中得到一条纸带,如图2所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与 1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为______ m/s,小车的加速度计算表达式为______.
(4)该同学通过数据的处理作出了a-F图象,如图3所示,则图中的不过原点的原因是______.
(1)本实验探究一个物理量与另外两个物理量的关系,需采用控制变量法进行研究.
(2)A、平衡摩擦力时,将小车所受的阻力和纸带所受的阻力平衡掉,不需将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上.故A错误.
B、改变小车质量时,不需重新平衡摩擦力.故B错误.
C、实验时,应先接通打点计时器,再释放小车.故C错误.
D、在小车中增减砝码,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量,保证砂和小桶的总重力近似等于小车所受的合力.故D正确.
故选D.
(3)计数点2的瞬时速度等于1、3间的平均速度,即v2=
=x2+x3 2T
m/s=0.39m/s.因为连续相等时间内的位移之差是一恒量,根据△x=aT2得,a=0.036+0.042 0.2
=△x T2
m/s2=0.6m/s2.6×10-3 0.01
(4)当拉力为零时,物体已具有加速度,可知木板的倾角过大,即平衡摩擦力过度.
故答案为:B,D,0.39,0.6,平衡摩擦力过度.