28 实验：探究加速度与力、质量的关系
[方法点拨] (1)实验方法：控制变量法；(2)数据处理：图象法．
1．(2017·广东广州测试一)为验证物体所受合外力一定时，加速度与质量成反比，同学们设计了如图1中a所示的装置来进行实验．在自制的双层架子上固定带有刻度标记的水平木板，架子放在水平桌面上．实验操作步骤如下：
①适当调整装置，使装置不带滑轮的一端稍稍垫高一些．
②在两个托盘中放入砝码，并使两托盘质量(含砝码)相同，且远小于小车的质量．连接小车的细线跨过定滑轮与托盘相连．
③让两小车紧靠右边的挡板，小车前端在刻度尺上的读数如图a所示，在甲车上放上砝码，同时释放两小车，当小车运动一段时间后，用手机对整个装置进行拍照．结合照片和小车的初始刻度标记，得到甲、乙两车运动的距离分别为s1、s2.
④在甲小车上逐渐增加砝码个数，重复步骤③.
图1
(1)本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车(含砝码)的质量成________关系，来验证合外力一定时加速度与质量成反比．
(2)实验前将装置右端稍稍垫高一些的目的是____________________________________
________________________________________________________________________.
(3)某次拍到的照片如图b所示，则小车通过的位移是________ cm.
(4)如果以为横坐标，以甲车(含砝码)的质量为纵坐标，作出的图线如图c所示，则该直线斜率代表的物理量是__________________________，其大小为________．
2．为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图2甲所示的实验装置：
图2
(1)以下实验操作正确的是________
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动
B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行
C．先接通电源后释放小车
D．实验中小车的加速度越大越好
(2)在实验中，得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1 s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm，则小车的加速度a＝____ m/s2(结果保留两位有效数字)．
(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图丙所示，图线________是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”)；小车及车中砝码的总质量m＝________ kg.
3．(2018·辽宁沈阳九中月考)用图3甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”．请思考并完成相关内容：
图3
(1)实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是________．
A．连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动
B．取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动
C．取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动
(2)图乙是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50 Hz，由此可求出小车的加速度a＝________ m/s2(计算结果保留三位有效数字)．
(3)一组同学在保持木板水平时，研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到如图丙中①所示的a－F图线．则小车运动时受到的摩擦力Ff＝______ N，小车质量M＝________ kg.若该小组正确完成了步骤(1)，得到的a－F图线应该是图丙中的________(填“②”“③”或“④”)．
