10.人大附中高三某班同學(xué)小奇、小凱、小德、小晟組成的興趣小組在動手重溫“驗證牛頓第二定律”的學(xué)生實驗中,原本計劃使用如圖1所示的實驗裝置.但去實驗室時,發(fā)現(xiàn)沒有砂和砂桶,于是他們決定用鉤碼代替砂和砂桶,并在必要時在小車上放置能與之相對靜止的砝碼,改變計劃后的實驗裝置如圖2所示.
①下面列出了一些實驗器材:
電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪和的長木板、墊塊、小車和砝碼、鉤碼(50g×8個).
除以上器材外,還需要的實驗器材有:BCE.(選填器材前的字母)
A.游標(biāo)卡尺 B.刻度尺 C.天平(附砝碼)
D.秒表 E.低壓交流電源 F.低壓直流電源
②實驗中,需要補(bǔ)償打點計時器對小車的阻力及其它阻力:小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過打點計時器.把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動.
③實驗中,為了保證鉤碼所受的重力大小近似等于使小車做勻加速運動的拉力大小,興趣小組同學(xué)先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長木板平行,除此以外,小車和車上砝碼的總質(zhì)量M與鉤碼的總質(zhì)量m之間應(yīng)滿足的條件是m<<M.
④如圖3所示是某次實驗中選取的紙帶,A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點,它們到參考點O點的距離經(jīng)測量后的數(shù)據(jù)如圖3所示,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出,所用交流電源的頻率為50Hz.則該紙帶對應(yīng)的實驗過程,小車勻加速階段的加速度a=0.50m/s
2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
⑤該小組同學(xué)在做“保持小車質(zhì)量一定時,驗證小車的加速度與其所受合外力的關(guān)系”的分歩實驗時,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖4所示的a-F圖線,所得的圖線既不過原點,又不是直線,原因可能是BD.(選填選項前的字母)
A.木板右端所墊物體較低,使得木板的傾角偏小
B.木板右端所墊物體較高,使得木板的傾角偏大
C.小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量
D.鉤碼的質(zhì)量不是總遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
⑥該小組同學(xué)在分析實驗數(shù)據(jù)的產(chǎn)生原因后,在實驗操作和數(shù)據(jù)處理上進(jìn)行了充分的交流討論.之后,他們重新調(diào)節(jié)了木板的傾斜度,直至能很好補(bǔ)償打點計時器對小車的阻力及其他阻力.小組同學(xué)討論數(shù)據(jù)處理部分時,小德、小晟同學(xué)分別提出了他們的方案:做“保持小車質(zhì)量一定時,驗證小車的加速度與其所受合外力的關(guān)系”的分步實驗后處理數(shù)據(jù)時,可以以小車的加速度的倒數(shù)$\frac{1}{a}$為縱軸,以鉤碼的總質(zhì)量m的倒數(shù)$\frac{1}{m}$為橫軸,描繪出$\frac{1}{a}$-$\frac{1}{m}$圖象;在做“保持外力一定時,驗證小車的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”的分步實驗后處理數(shù)據(jù)時,可以以小車的加速度的倒數(shù)$\frac{1}{a}$為縱軸,以小車和車上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸,描繪出$\frac{1}{a}$-M圖象.如果牛頓第二定律成立,對于小德、小晟同學(xué)提出的方案,你認(rèn)為$\frac{1}{a}$-$\frac{1}{m}$關(guān)系或$\frac{1}{a}$-M關(guān)系的示意圖預(yù)期是圖5中的AC.