某实验小组设计如图甲所示实验装置“探究加速度与力的关系”。已知小车的质量
M,砝码盘的质量
m0,打点计时器使用的交流电频率
f =50H
z。

(1)探究方案的实验步骤
A.按图甲安装好实验装置; |
B.调节长木板的倾甬,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动; |
C.取下细绳和砝码盘,记录砝码盘中砝码的质量m; |
D.将小车紧靠打点计时器,接通电源后放开小车,得到一条打点清晰的纸带,由纸带求得小车的加速度a; |
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量
m,重复多次步骤
B~
D,得到多组
m、a。
(2)记录数据及数据分析
①实验中打出的其中一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度a=____ m/s
2,(保留2位有效数字)
②实验小组认为小车受到的合外力
F=
mg,根据记录数据和纸带,将计算得到合外力和加速度填入设计的表中(表略);
③建立
a—F坐标系,利用②中得到的表中数据描点得到如图丙所示的图线。根据图线,结论“小车加速度
a与外力
F成正比”是________(选填“成立”或“不成立”)的;已知图线延长线与横轴的交点
A的坐标是(—0.08,0),由此可知,砝码盘的质量m
0 = _______kg。(知数据测量是准确的,重力加速度
g取l0m/s
2)
(3)方案评估
若认为小车受到的合外力等于砝码盘和砝码的总重力,即
F=(
m0+
m)
g,实验中随着
F的增大,不再满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量要求,实验图象应为____。(填正确答案标号)
