【實驗目的】
1、學會用控制變量法研究物理規(guī)律。
2、驗證牛頓第二定律。
3、掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法。
【實驗原理】
探究加速度a與力F及質量m的關系時，應用的基本方法是控制變量法，即先控制一個參量--小車的質量m不變，討論加速度a與力F的關系，再控制小盤和砝碼的質量不變，即力F不變，改變小車質量m，討論加速度a與m的關系。
【實驗器材】
打點計時器、紙帶、復寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤、夾子、細繩、低壓交流電源、導線、天平、刻度尺、砝碼。
【實驗步驟】
（一）測質量
1、用天平測出小車和砝碼的總質量M，小盤和砝碼的總質量m，把測量結果記錄下來。
（二）儀器安裝及平衡摩擦力
2、按下圖把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細繩系在車上，即不給小車施加牽引力。
3、平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板．反復移動木板的位置，直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態(tài)；這時，小車拖著紙帶運動時受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡。
（三）保持小車的質量不變
4、把細繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤，先接通電源再放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，打完點后切斷電源，取下紙帶，在紙帶上標上紙帶號碼。
5、保持小車和砝碼的質量不變，在小盤里放入適量的砝碼，把小盤和砝碼的總質量m′記錄下來，重復步驟4；在小盤內再放入適量砝碼，記錄下小盤和砝碼的總質量m″，再重復步驟4。
6、重復步驟5三次，得到三條紙帶。
7、在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標明計數(shù)點，測量各個計數(shù)點到O計數(shù)點間的距離，算出與每條紙帶對應的小車加速度的值。
8、用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示作用力F，作用力的大小F等于小盤和砝碼的總重力，根據(jù)實驗結果在坐標平面上畫出相應的點，如果這些點是在一條過原點的直線上，便證明了加速度與作用力成正比。
（四）保持小盤和砝碼的質量不變
9、保持小盤和砝碼的質量不變，在小車上加砝碼，重復上面的實驗，用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示小車和砝碼總質量的倒數(shù)，根據(jù)實驗結果在坐標平面上畫出相應的點；如果這些點是在一條過原點的直線上，就證明了加速度與質量成反比。
【注意事項】
1、平衡摩擦力：就是調出一個合適的斜面，使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受的摩擦阻力；在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細線系在小車上，即不要給小車施加任何牽引力，并要讓小車拖著打點的紙帶運動；整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質量還是改變小車和砝碼的總質量，都不需要重新平衡摩擦力。
2、實驗條件：每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質量遠大于小盤和砝碼的總質量的條件下打出；只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力。
3、操作順序：改變拉力和小車質量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，再放開小車，且應在小車到達滑輪前按住小車。
【誤差分析】
1、質量的測量誤差，紙帶上打點計時器打點間隔距離的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差。
2、因實驗原理不完善造成誤差：
本實驗中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力（實際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力），存在系統(tǒng)誤差；小盤和砝碼的總質量越接近小車的質量，誤差就越大；反之，小盤和砝碼的總質量越小于小車的質量，誤差就越小。
3、平衡摩擦力不準造成誤差：
在平衡摩擦力時，除了不掛小盤外，其他的都跟正式實驗一樣（比如要掛好紙帶、接通打點計時器），勻速運動的標志是打點計時器打出的紙帶上各點的距離相等。
【典例1】（2022秋?河西區(qū)校級期末）在“探究物體的加速度與物體所受外力、物體質量間的關系”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置。小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示（ ）
A．補償阻力時，應將盤用細繩通過定滑輪系在小車上，且每次改變小車的質量時，都要重新平衡摩擦力
B．甲圖上端彎曲的原因是盤及盤中砝碼的質量m太大，已經(jīng)不滿足m?M
C．乙圖不過原點的原因是補償阻力過度
D．實驗時，若拉力可以用力學傳感器直接測量，則也需滿足條件m?M
【典例2】（2022秋?寶山區(qū)校級期末）（多選）在“用DIS研究質量一定時，加速度與力的關系”的實驗中，選用了位移傳感器測量加速度。為了減小誤差，下列說法正確的有（ ）
A．實驗開始前調整滑輪高度，讓細繩與軌道平面平行
B．實驗開始前要調整軌道傾角，使小車輕推后、在不掛鉤碼時，能夠向上勻速運動
C．在增加鉤碼的同時要在小車上增加配重片，確保鉤碼質量始終遠小于小車的總質量
D．每次實驗時，需要使鉤碼從靜止開始釋放
E．每次實驗時，需要使小車從同一位置釋放
【典例3】（2022秋?金山區(qū)期末）“用DIS研究加速度與力的關系”實驗裝置如圖（1）所示，實驗中應保持小車總質量不變，用 作為小車所受合外力，用DIS測小車的加速度。某同學實驗得到如圖（2）所示的圖像，圖線沒有通過坐標原點，經(jīng)檢查分析，是由于小車與軌道間存在摩擦所致，則該小車與軌道間的摩擦力大小為 N。
【典例4】（2023秋?雙流區(qū)校級月考）為了探究物體質量一定時加速度與力的關系，某組同學設計了如圖甲所示的實驗裝置。其中m0為動滑輪的質量，m為砂和砂桶的質量。力傳感器可直接測出輕繩中的拉力大小。
（1）下列做法正確的是 。
A．將帶滑輪的長木板右端墊高以平衡摩擦力
B．調節(jié)滑輪和力傳感器的高度，使輕繩與長木板保持平行
C．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量遠小于小車和動滑輪的總質量
D．小車釋放前應靠近打點計時器
（2）甲同學以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，作出的a﹣F圖像是一條斜率為k的直線，與橫坐標的夾角為θ，則小車的質量M為 （填正確答案標號）。
A． B． C． D．
【變式1】（2022秋?川匯區(qū)校級期末）在“探究加速度與物體的受力、物體質量的關系”實驗中，可利用圖示裝置進行對比實驗。兩小車放置在水平板上，前端通過鉤碼牽引，后端各系一條細線，用板擦將兩條細線按在桌上，使小車靜止。抬起板擦，兩車同時運動，一段時間后按下板擦，小車同時停下，對比兩車的位移，可知加速度與受力大小成正比。對于實驗條件，下列說法正確的是（ ）
A．鉤碼質量相同，小車質量不同 B．鉤碼質量不同，小車質量相同
C．鉤碼質量相同，小車質量也相同 D．鉤碼質量不同，小車質量也不同
【變式2】（2022秋?金山區(qū)期末）如圖為“用DIS研究加速度與力的關系”實驗的a﹣F關系，根據(jù)圖線分析該實驗過程可能存在的問題為（ ）
A．所用小車質量過大 B．所掛鉤碼的總質量太大
C．導軌與小車間摩擦太大 D．沒有多次測量取平均值
【變式3】（2022秋?番禺區(qū)校級期末）（多選）為了探究物體質量一定時加速度與力的關系，甲、乙同學設計了如圖所示的實驗裝置，其中M為小車的質量，m為砂和砂桶的總質量，m0為滑輪的質量。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。實驗時，一定要進行的操作是（ ）
A．用天平測出砂和砂桶的總質量
B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力
C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)
D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的總質量m遠小于小車的質量M
【變式4】（2021秋?仙游縣校級期末）某實驗小組欲以如圖所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關系”．圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電磁打點計時器（未畫出）相連，小車的質量為m1，小盤（及砝碼）的質量為m2。
（1）下列說法正確的是 ．
A．實驗時先放開小車，再啟動計時器
B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力
C．本實驗中應滿足m2遠小于m1的條件
D．在用圖象探究小車加速度與受力的關系時，應作a﹣m1圖象
（2）在實驗中挑選一條點跡清晰的紙帶如下圖，打點計時器的頻率為50Hz，每5個點取一個計數(shù)點，用刻度尺測量計數(shù)點間的距離，紙帶的一段如圖所示，由紙帶求得小車加速度為 m/s2。（結果保留兩位有效數(shù)字）
（3）在驗證“質量一定，加速度a與合外力F的關系”時，某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的a﹣F圖象，其中圖線不過原點并在末端發(fā)生了彎曲現(xiàn)象，產生這兩種現(xiàn)象的原因可能有 。
A．木板右端墊起的高度過?。雌胶饽Σ亮Σ蛔悖?br>B．木板右端墊起的高度過大（即平衡摩擦力過度）
C．小盤（及砝碼）的質量m2遠小于小車和砝碼的總質量m1
D．小盤（及砝碼）的質量為m2未遠小于小車和砝碼的總質量m1
【變式5】（2023秋?道里區(qū)校級月考）在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中實驗裝置如圖1所示：
（1）下列器材不需要的是 。
（2）在實驗操作過程中，下列做法正確的是 。
A．在補償阻力時，應將槽碼通過定滑輪用細繩拴在小車上
B．連接槽碼和小車的細繩應與長木板平行
C．補償阻力后，長木板的位置不能移動，每次改變小車質量時，應重新補償阻力
D．小車釋放前應靠近打點計時器，且應先啟動電源，再釋放小車
（3）實驗用交流電源頻率為50Hz，如圖2所示為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。
（4）保持槽碼的質量m0不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的，重力加速度g＝9.8m/s2，數(shù)據(jù)如下表：
請在如圖3所示的坐標紙中通過描點作出圖像。
（5）由（4）問圖像可得槽碼的質量m0為 kg（保留兩位有效數(shù)字）。
1．（2023春?青羊區(qū)校級月考）以下說法中不正確是（ ）
A．用光電門測量小車瞬時速度時，在一定范圍內，擋光片寬度應盡可能小
B．“探究加速度與物體受力、物體質量的關系”實驗中，若用力傳感器精準測量小車受到的拉力，則無需平衡摩擦力
C．牛頓第二定律F＝kma中，k＝1不是通過實驗測量，而是人為規(guī)定的結果
D．卡文迪什扭秤實驗中，為了觀測到重錘連桿的微小轉動，利用了光放大的方法
2．（2023秋?江陰市校級月考）利用圖示裝置可以完成力學中的許多實驗，下列用此裝置進行相關實驗的說法錯誤的是（ ）
A．研究勻變速直線運動時，小車需從靠近打點計時器的位置釋放
B．研究勻變速直線運動時，無需平衡小車和軌道間的摩擦力
C．探究加速度與力、質量的關系時，每次改變小車質量之后，需要重新平衡摩擦力
D．探究加速度與力、質量的關系時，為保證小車所受拉力近似等于砝碼及砝碼盤的重力，必須滿足m砝?M車
3．（2022秋?徐州月考）某同學在做“探究加速度與力、質量的關系”實驗時，把實驗的數(shù)據(jù)記錄在表中。為探究加速度與質量的關系，他應選擇并進行分析的數(shù)據(jù)組別是（ ）
A．1、2、3、4B．1、3、5、6C．2、4、6、7D．1、3、4、6
4．（2021秋?金水區(qū)校級月考）（多選）利用如圖所示的裝置可以做力學中的一些實驗，小車質量為M．盤及盤中砝碼的總質量為m，以下說法正確的是（ ）
A．在利用該裝置“研究勻變速直線運動”的實驗中，應該先接通電源，再釋放小車
B．在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質量的關系”時，要使細線的拉力等于砝碼及盤的總重量，應該滿足的條件是M遠大于m
C．在利用該裝置來“探究物體的加速度與質量的關系”時，可以通過圖象法處理數(shù)據(jù)，畫出a﹣m關系即可確定加速度與質量的關系
D．在利用該裝置來做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗前，木板左端被墊起一些，使小車在不受拉力作用時做勻速直線運動，這樣做的目的是補償阻力
5．（2021秋?香坊區(qū)校級期末）某同學設計了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關系．將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上，緩慢向小桶中加入細砂，直到小車剛開始運動為止，記下傳感器的最大示數(shù)F0，以此表示小車所受摩擦力的大?。賹⑿≤嚪呕卦幉醋?，繼續(xù)向小桶中加入細砂，記下傳感器的示數(shù)F1．
（1）接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，則小車加速度a＝ m/s2．
（保留兩位有效數(shù)字）
（2）改變小桶中砂的重力，多次重復實驗，記下小車加速運動時傳感器的示數(shù)F2，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與合力F（F＝F2﹣F0）的關系圖象，不計紙帶與計時器間的摩擦，如圖丙圖象中正確的是 ．
（3）同一次實驗中，小車加速運動時傳感器示數(shù)F2與小車釋放前傳感器示數(shù)F1的關系是F2 F1（選填“＜”、“＝”或“＞”）．
（4）關于該實驗，下列說法中正確的是 ．
A．小車和傳感器的總質量應遠大于小桶和砂的總質量
B．實驗中需要將長木板右端墊高
C．實驗中需要測出小車和傳感器的總質量
D．用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)．
6．（2022秋?湘鄉(xiāng)市校級期末）“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖甲所示。小車后面固定一條紙帶，穿過電火花計時器，細線一端連著小車，另一端通過光滑的定滑輪和動滑輪與掛在豎直面內的拉力傳感器相連，拉力傳感器用于測小車受到拉力的大小。
（1）在安裝器材時，要調整定滑輪的高度，使拴小車的細繩與木板平行。請選出你認為這樣做的目的是 （填字母代號）
A．防止打點計時器在紙帶上打出的點痕不清晰
B．為達到在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車所受的合力
C．防止小車在木板上運動過程中發(fā)生抖動
D．為保證小車最終能夠實現(xiàn)勻速直線運動
（2）實驗中 （選填“需要”或“不需要”）滿足所掛鉤碼質量遠小于小車質量。
（3）某小組在實驗中打出的紙帶一部分如圖乙所示。用毫米刻度尺測量并在紙帶上標出了部分段的長度。已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。由圖數(shù)據(jù)可求得：打點計時器在打A點時小車的瞬時速度大小為 m/s；小車做勻加速運動的加速度大小為 m/s2。（計算結果均保留三位有效數(shù)字）
（4）某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F的關系圖像如圖內所示，圖線不過原點的原因 。
A．鉤碼質量沒有遠小于小車質量
B．平衡摩擦力時木板傾角過大
C．平衡摩擦力時木板傾角過小或未平衡摩擦力
7．（2023秋?佛山月考）在“用DIS研究加速度和力的關系”實驗中：某同學采用光電門測量加速度，實驗裝置如圖（a）。將小車放置在長木板軌道上，使擋光片的左端與小車的左端A點對齊，光電門放在B處，測出A到B的距離L和擋光片的寬度d。由靜止開始釋放小車，光電門自動測出小車上擋光片通過光電門的時間Δt。
?
（1）根據(jù)題中已知物理量，小車的加速度a＝ （用題中字母表示）；
（2）在上述實驗中，下列操作步驟中必須做到的是 。
A．要用天平稱量小車質量
B．鉤碼的質量應該遠小于小車質量
C．通過增減配重片來改變小車的質量
D．不論軌道光滑與否，軌道一定要保持水平
（3）第一組、第二組同學分別將軌道水平、傾斜放置（A端墊高）進行實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別繪制了圖線a﹣F，如圖（b）所示。圖線①是軌道 （選填“水平”或“傾斜”）放置實驗時獲得的圖線，其橫軸截距的物理含義是
；圖線②沒過原點的原因是 。
8．（2022秋?羅湖區(qū)期末）“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置如圖所示。
（1）已知交變電流的頻率為50Hz，則打點計時器打點的時間間隔為 s。
（2）用該裝置研究小車加速度a與質量M的關系時，下列說法正確的是 。
A．先釋放小車，再接通電源
B．打點計時器接電源直流輸出端
C．牽引小車的細繩應與長木板保持平行
D．在增加小車質量的同時，增大木板的傾角
（3）如圖是實驗時獲得的一條紙帶，O（未畫出）、A、B、C、D和E為紙帶上的計數(shù)點，每相鄰兩點間還有4個計時點未畫出．現(xiàn)對紙帶進行以下處理：以A為圓心、AO為半徑作圓，交AB于點a；以B為圓心、BA為半徑作圓，交BC于點b；如此依次得到c、d兩點，在處理后的紙帶上，用刻度尺進行相關測量，得到aB、bC、cD、dE的值并填入表格中。
表格中Δs3＝ 1.01 cm；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，判斷小車的運動規(guī)律是 ，理由： 。
（4）與紙帶相連的物體的加速度大小a＝ m/s2。打點計時器打A點時，物體的速度大小v＝ m/s。（計算結果均保留兩位小數(shù)）
9．（2023秋?黃浦區(qū)校級月考）“蹦極”運動通過數(shù)據(jù)分析尋找證據(jù)是科學探究過程中的關鍵要素之一、研究“蹦極”運動時，安裝在人身上的傳感器可測量人在不同時刻下落高度、速度、時間等物理量。某穿戴傳感器的實驗者想要以此研究蹦極過程的初始階段是否可以近似看作自由落體運動。
（1）為此實驗者需要盡可能保持由靜止開始下落，下落過程中避免出現(xiàn)不必要的肢體動作，實驗員的服裝和姿態(tài)應 （填“增大”或“減小”）所受的空氣阻力。
（2）根據(jù)某次試驗所得到如圖2所示的v﹣t圖像，圖中0～t1時間內圖線為直線，t1～t3時間內圖線為曲線。則可以獲得的正確結論有 【本題為不定項選擇，有一個或一個以上正確答案】。
A．0～t1時間內，游客的位移大小為v1t1
B．t1～t2時間內，游客的平均速度大于
C．t2時刻，游客距離出發(fā)點最遠
D．t2～t3時間內，游客做加速度減小的減速運動
（3）實驗者及所攜設備的總質量為60kg、彈性繩原長為10m。從蹦極臺由靜止下落，根據(jù)傳感器測到的數(shù)據(jù)，得到圖3所示的v﹣x圖像。（重力加速度g＝9.8m/s2）。根據(jù)圖像我們可以選取v﹣x圖像上的數(shù)據(jù)點x＝ m，v＝ m/s；然后代入初速為零的勻加速直線運動的運動學公式 （請用物理符號表示）；得到在該次實驗中彈性繩未拉緊前實驗員運動的關鍵物理量 （填寫物理量名稱）＝ ；從而證明彈性繩未拉緊前實驗員的運動 （填“可以”或“不可以”）近似看作自由落體運動。
10．（2023秋?香坊區(qū)校級月考）某同學“探究小球加速度與合外力的關系”的實驗裝置如圖1所示，他用無線力傳感器來測量繩子的拉力。他將無線力傳感器和小車固定在一起，將細繩的一端掛一小球，另一端系在傳感器的掛鉤上，調整細繩與木板平行。（打點計時器頻率為50Hz）
則在改進后的實驗中以下步驟是否還有必要？
①把木板的右端墊高以補償阻力 （選填“有必要”或“沒必要”）。
②控制小球的質量遠小于小車（含傳感器）的總質量 。（選填“有必要”或“沒必要”）。
（2）實驗中打出的其中一條紙帶如圖2，由該紙帶可求得小球的加速度a＝ m/s2（結果保留三位有效數(shù)字）
（3）本實驗中，保持繩端所掛小球質量不變，先按住小車，記下傳感器讀數(shù)為T；而后在小車上陸續(xù)放置鉤碼，讓小車運動，從而得到繩子的不同拉力大小F與小球相應的加速度大小a，作出a﹣（T﹣F）圖像。則下面圖像中正確的是 。
11．（2023?嘉興一模）小姚同學用如圖甲所示裝置做“探究加速度與力、質量關系”實驗。
①關于此實驗的下列說法，正確的是 。
A．墊上木塊是為了更好地使小車加速下滑
B．補償阻力時，應使小車拖著紙帶但不掛槽碼
C．應調節(jié)滑輪高度使細線與小車軌道平行
D．槽碼質量應該和小車質量差不多，以減小相對阻力
②圖乙為某次實驗得到的紙帶，圖中相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，打點計時器頻率為50Hz，則打下計數(shù)點4時小車的速度為 m/s，由紙帶可得小車運動的加速度為 m/s2。（以上均保留兩位有效數(shù)字）
③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到加速度與力的關系如圖丙中實線所示，則可知所掛槽碼質量不應超過 （單選）。
A．22g B．30g C．50g
12．（2022秋?武清區(qū)期末）在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，某小組的實驗裝置如圖1所示。
（1）實驗中要調節(jié)長木板的傾斜度，將長木板無滑輪的一端適當墊高，使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板做 運動。
（2）在F一定的情況下，實驗小組的同學們測得了加速度a與小車和小車上砝碼的總質量M的6組數(shù)據(jù)，并在坐標紙上描出了6個點，如圖2所示。請你在圖中畫出圖線 。由圖線可知，當F一定時，a與M成 （填“正比”或“反比”）關系。
13．（2023秋?浦東新區(qū)校級月考）探究加速度與合外力F之間的關系。
（1）如圖此實驗使用的是 傳感器；采用該傳感器的目的是 。
（2）若測得小車、配重片和發(fā)射器的總質量為360g，則跨過滑輪的細繩下懸掛的鉤碼質量范圍最適合用 .
A．1～25g B．100～200g C．180～360g D．大于360g
（3）各組同學均得到一條幾乎通過原點的直線，現(xiàn)將各組的a﹣F圖像畫在同一個坐標系內。各組的實驗圖像并不重合，原因是 不同；有一位同學的圖線不過坐標原點，請分析可能的原因 。
（4）另一位同學不使用位移傳感器，而是在A點固定一個光電門傳感器，改變鉤碼的數(shù)目，記錄鉤碼的總質量m。由靜止釋放小車，測出小車過A時的瞬時速度v，由實驗數(shù)據(jù)得到v2﹣m圖，驗證加速度與合外力的關系。實驗中每次釋放小車的位置 。（選填“必須相同”或“可以不同”），原因是 。
14．（2022秋?浦東新區(qū)校級期末）為了探究加速度與力的關系，使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質量為m．回答下列問題：
（1）實驗開始應先調節(jié)氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調節(jié)是否到位？
答：

（2）若取M＝0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是
A．m1＝5g B．m2＝15g C．m3＝40g D．m4＝400g
（3）在此實驗中，記錄得Δt1＝0.02s；Δt2＝0.01s；D＝1cm；x＝37.5cm，求得的加速度為 m/s2
（4）測得小車的加速度a和砝碼重力G的數(shù)據(jù)如下表所示：
則小車和砝碼的總質量為
A．m＝200g B．m＝2g C．m＝2kg D．m＝400g．
15．（2022秋?寧江區(qū)校級期末）在《探究加速度與力、質量的關系》實驗中．
（1）某組同學用如圖1所示裝置，采用控制變量的方法，來研究小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關系．下列措施中不需要和不正確的是：
A．首先要平衡摩擦力，使小車受到合力就是細繩對小車的拉力．
B．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動．
C．每次改變拉小車拉力后都需要重新平衡摩擦力
D．實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力
E．實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源
（2）某組同學實驗得出數(shù)據(jù)，畫出a﹣F圖象如圖2所示，那么該組同學實驗中出現(xiàn)的問題可能是
A．實驗中摩擦力沒有平衡 B．實驗中摩擦力平衡過度
C．在塑料小桶中添加砝碼過多 D．實驗中小車質量發(fā)生變化．
序號
1
2
3
4
5
6
7
8
小車加速度a/（m?s﹣2）
1.98
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小車質量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
組別
物理量
1
2
3
4
5
6
7
F/N
0.29
0.14
0.29
0.19
0.29
0.29
0.34
m/kg
0.86
0.36
0.61
0.36
0.41
0.36
0.36
a/m?s﹣2
0.34
0.39
0.48
0.53
0.71
0.81
0.94
aB
bC
cD
dE
Δs/cm
1.01
1.02
Δs3
1.02
G/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/（m?s﹣2）
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30

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高中物理人教版 (2019)必修 第一冊電子課本

2 實驗：探究加速度與力、質量的關系

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第一冊

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