某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长

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某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出小车的加速度大小为_____________m/s²。（结果保留二位有效数字）
（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据。在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象。乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数

的图象。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如下图所示）。你认为同学_____________（填“甲”、“乙”）的方案更合理，请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。

（3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。答：__________________________。

答案

（1）3.2（2）乙，图“略”（3）实验前未平衡摩擦力

举一反三

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，每两点之间还有4点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，根据纸带可求出小车的加速度大小为____________m/s²。（保留二位有效数字）
（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是____________。

题型：0113 期末题难度：| 查看答案

在做“验证牛顿第二定律”的实验时（装置如图所示）。

（1）研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：
A．用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量
B．按图装好实验器材，使带滑轮长木板右端抬起，平衡摩擦力
C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶
D．将打点计时器接在6V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量
E．保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验
F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值
G．作a-M关系图像，并由图像确定a、M关系
在上述步骤中，有错误或处理不恰当的是：
步骤______，应把____________改为____________；
步骤______，应把____________改为____________。
（2）利用上述装置做“验证牛顿第二定律”的实验时：甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为下图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的Ⅱ直线。直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是

[ ]
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了

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为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置。请思考探究思路并回答下列问题：（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是

[ ]
A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动（2）某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到的a - F关系是下列的哪根图线？图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力[ ]
A．

B．

C．

D．

（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为_______________；
（4）图为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出小车的加速度大小为___________ m/s²。（结果保留二位有效数字）

题型：0110 期末题难度：| 查看答案

光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器。当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）。小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t₁和t₂。

（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M >>m，这样做的目的是_________。
（2）为了计算小车的加速度，除了测量d、t₁和t₂之外，还需要测量__________，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a =___________；
（3）某位同学经测量、计算获得的数据作出了小车加速度与所受合外力的关系图像（图乙），试指出图线不过原点产生误差的主要原因___________。

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在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中，打点计时器使用交流电频率为50Hz。
（1）某同学实验得到纸带上选择了标为0－3的4个计数点，相邻的两个计数点间还有四个点没有画出。纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零刻线与0点对齐。请你从图中读出有关数据，并计算：小车运动的加速度为______________m/s²，第2点对应的小车瞬时速度为______________m/s。

（2）某同学探究加速度与质量关系时画出a--m图像是一条曲线，则他应该画______________图象。如果图象是一条______________，则说明加速度与质量成反比。

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