6.如圖1所示為兩位同學(xué)探究“物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.
(1)實(shí)驗(yàn)中,兩位同學(xué)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后,首先平衡摩擦力,他們將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高些后,在不掛砝碼盤的情況下,使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后,先接通電源,后用手輕撥小車,小車便拖動(dòng)紙帶在木板上自由運(yùn)動(dòng).若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第一次在紙帶上打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)越來越稀疏(從打出的點(diǎn)的先后順序看),則第二次打點(diǎn)前應(yīng)將長(zhǎng)木板底下的小木塊墊的比原先更加低(選填“高”或“低”)些;重復(fù)以上操作步驟,直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列間隔均勻的計(jì)時(shí)點(diǎn),便說明平衡摩擦力合適.
(2)平衡摩擦力后,在盤及盤中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下,兩位同學(xué)可以認(rèn)為砝碼盤(連同砝碼)的總重力近似等于小車的所受的合外力.
(3)接下來,這兩位同學(xué)先保持小車的質(zhì)量不變的條件下,研究小車的加速度與受到的合外力的關(guān)系;圖2為某次操作中打出的一條紙帶,他們?cè)诩垘蠘?biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,圖中數(shù)據(jù)的單位是cm.實(shí)驗(yàn)中使用的是頻率f=50Hz的交變電流.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以算出小車的加速度a=0.343m/s
2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(4)然后,兩位同學(xué)在保持小車受到的拉力不變的條件下,研究小車的加速度a與其質(zhì)量M的關(guān)系.他們通過給小車中增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M,得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù),畫出a-$\frac{1}{M}$圖線后,發(fā)現(xiàn):當(dāng)$\frac{1}{M}$較大時(shí),圖線發(fā)生彎曲.于是,兩位同學(xué)又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正,避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象,那么,兩位同學(xué)的修正方案可能是C
A.改畫a與(M+m)的關(guān)系圖線
B.改畫a與$\frac{m}{M}$的關(guān)系圖線
C.改畫a與$\frac{1}{M+m}$的關(guān)系圖線
D.改畫a與$\frac{1}{M+{m}^{2}}$的關(guān)系圖線
(5)探究“物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)完成后,兩位同學(xué)又打算測(cè)出小車與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).于是兩位同學(xué)先取掉了長(zhǎng)木板右端墊的小木塊,使得長(zhǎng)木板平放在了實(shí)驗(yàn)桌上,并把長(zhǎng)木板固定在實(shí)驗(yàn)桌上,具體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示;在砝碼盤中放入適當(dāng)?shù)捻来a后,將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,接通電源后釋放小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器便在紙帶上打出了一系列的點(diǎn),并在保證小車的質(zhì)量M、砝碼(連同砝碼盤)的質(zhì)量m不變的情況下,多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出了多條紙帶,分別利用打出的多條紙帶計(jì)算出了小車運(yùn)動(dòng)的加速度a,并求出平均加速度$\overline{a}$,則小車與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{mg-(M+m)\overline{a}}{Mg}$.(用m、M、$\overline{a}$、g表示)