15．圖1是“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗裝置，圖中砂和桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M．在探究“質(zhì)量一定、加速度與力的關(guān)系”時，認為砂和桶的重力mg等于小車受的合力F．
（1）實驗中，首先要平衡小車受到的摩擦力．正確的做法是：在不掛（選填“掛”或“不掛”）砂和桶的情況下，調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車讓其下滑，直至打點計時器在小車后拖著的紙帶上打出的點跡間隔相等（選填“相等”或“越來越大”）．
（2）為減小實驗的誤差，m和M應滿足一定的條件．關(guān)于m和M的選取，以下最合理的一組是C．
A．M=20g，m=10g、20g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、60g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、20g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、60g、100g、120g
（3）圖2是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個相鄰的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，其間的距離分別如圖．已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=0.43m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．

分析 （1）該實驗中是通過把木板一端抬高，讓小車的重力沿斜面的分力與摩擦力平衡的方法進行的；
（2）當盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力；
（3）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）在該實驗中，平衡摩擦力的思路是：抬高木板一端，讓小車的重力沿斜面分力與摩擦力平衡，當觀察到小車勻速運動時，說明摩擦力已經(jīng)被平衡，故具體操作是：在不掛砂和砂桶的情況下，調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車讓其下滑，直至小車能勻速下滑即可，則紙帶上打出的點跡間隔相等．
（2）重物與小車一起加速運動，因此重物對小車的拉力小于重物的重力，當盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，因此C組數(shù)據(jù)比較符合要求．
故選：C．
（3）相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，則相鄰兩個計數(shù)點間時間間隔T=0.1s，
根據(jù)作差法得出加速度a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}=\frac{0.0551+0.0508-0.0465-0.0422}{0.04}$=0.43m/s2．
故答案為：（1）不掛；相等；（2）C；（3）0.43

點評 本題考查了實驗原理和誤差來源，通過平衡摩擦力減小系統(tǒng)誤差是關(guān)鍵，要掌握如何判斷小車勻速運動的方法，能根據(jù)作差法求解加速度．

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（1）加在D形盒間交流電源的周期T；
（2）離子在第3次通過窄縫后的運動半徑r3；
（3）離子加速后可獲得的最大動能Ekm．

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（2）某同學用多用表歐姆檔（倍率為“×100”）測量一電阻Rx的值．經(jīng)調(diào)零后，測量時發(fā)現(xiàn)電表指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為此他應該改選倍率為“×1K”檔重新測量，但測量前他還應重新進行歐姆調(diào)零操作．

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