如图甲所示,两个相同装置:两辆相同的小车并排放在两相同的直轨道上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘.盘里可以分别放不同质量的砂子,小车后端连着纸带,纸带分别穿过固定在轨道上的打点计时器,两个打点计时器并联接在同一接线板上.实验时先接通接线板的电源使两打点计时器同时开始打点,然后同时释放两辆小车,当其中有一辆小车快接近导轨末端时,断开接线板的电源,两打点计时器同时停止工作.
如图乙所示为某次实验得到的两条纸带,纸带上的0、1、2、3、4、5、6为所选取的测量点(相邻两点间还有四个打点未画出),两相邻测量点间的距离如图所示,单位为cm.打点计时器所用电源的频率为50Hz.
(1)求出①号纸带测量点5的速度v5= m/s;①号纸带对应的加速度值为 m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)利用此装置,正确平衡摩擦力后,研究质量一定时,加速度与力的关系,是否必须求出两辆小车运动加速度的确切值? (选填“是”或“否”);请说明理由:
(3)利用此图的其中一个装置,还可以探究做功与物体速度变化的关系. 若用M表示小车及车上砝码的总质量,m表示砂子及盘的总质量,对于改变外力对小车做的功,下列说法正确的是
A.通过改变小车运动的距离来改变外力做功时,必须平衡摩擦,必须满足M远大于m |
B.通过改变小车运动的距离来改变外力做功时,不需要平衡摩擦,也不需要满足M远大于m |
C.通过改变小盘里砂子的质量来改变外力做功时,必须平衡摩擦,必须满足M远大于m |
D.通过改变小车上砝码的质量来改变外力做功时,只需平衡摩擦不需要满足M远大于m |
(4)若在①号纸带上标注纸带随小车运动的加速度方向,应该是 (填“O→E”,或“E→O”)