物理PAGE1物理第15講探究加速度與力、質量的關系模塊一思維導圖串知識模塊二基礎知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習題學解題模塊四核心考點精準練模塊五小試牛刀過關測1.經歷探究加速度與力、質量的關系的設計過程，感情悟控制變量法、圖像法等科學研究方法的應用能夠依據要求設計實驗，學會選擇合理的實驗方案進行實驗探究；2.經歷用圖像處理數據的過程，從圖像中發現物理規律，培養收集信息，獲取證據的能力；3.經歷實驗操作和測量的過程，知道運用阻力補償法，減小系統誤差等操作方法。1．實驗思路探究方法——(1)探究加速度與力的關系：保持不變，通過改變槽碼的個數改變。(2)探究加速度與質量的關系：保持不變，通過在小車上增加重物改變。2．物理量的測量本實驗要測量的物理量有三個：、和。(1)質量的測量：可以用測量質量。為了改變小車的質量，可以在小車中增減的數量。(2)加速度的測量方法1：小車做初速度為0的勻加速直線運動，用刻度尺測量小車移動的，并用測量發生這段位移所用的時間t，然后由a＝計算出加速度a。方法2：將打點計時器的紙帶連在小車上，根據紙帶上打出的點來測量加速度(參考第一章的實驗方法)。方法3：本實驗探究的是加速度與其他物理量之間的比例關系，因此也可以不測量加速度的具體數值，只測量不同情況下物體的比值即可。如果兩個做初速度為0的勻加速直線運動的物體的運動時間t相等，那么它們的位移之比就等于加速度之比，即＝eq\f(a1,a2)，這樣，測量加速度就轉換成測量了。(3)力的測量：一個單獨的力的作用效果與跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此，實驗中作用力F的含義可以是物體所受的。參考案例1：用阻力補償法探究加速度與力、質量的關系實驗裝置如圖甲所示。把木板的一側，以補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力。調節木板的，使小車在不受牽引時能拖動紙帶沿木板勻速運動。將槽碼、小車、打點計時器、紙帶安裝好。通過改變的個數可以成倍地改變小車所受的拉力，與此相對應，處理紙帶上打出的點來測量加速度。保持小車受的拉力不變，通過增減小車中的重物改變小車的質量。處理紙帶上打出的點來測量加速度。參考案例2：通過位移之比測量加速度之比將兩輛相同的小車放在水平木板上，前端各系一條細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中可以放不同的重物。把木板一端墊高，參考案例1的方法補償的影響。兩小車后端各系一條細線，用一個物體，例如黑板擦，把兩條細線同時按壓在上(圖乙)。抬起黑板擦，兩小車同時開始，按下黑板擦，兩小車同時。用測出兩小車移動的位移x1、x2。由于兩小車運動時間t相同，從它們的位移之比就可以得出加速度之比。在盤中重物相同的情況下，通過增減小車中的重物改變小車的質量。注意：(1)以上兩個案例中，補償阻力只需進行次；(2)每次實驗細線一端所掛重物的質量須小車的質量。3．進行實驗調試實驗裝置進行實驗。加速度與力的關系設計表格，把測得的同一個小車在不同拉力F作用下的加速度a填在表1中。表1小車質量一定拉力F加速度a加速度與質量的關系設計表格，把測得的不同質量的小車在相同拉力作用下的加速度a填在表2中表2小車所受的拉力一定質量m加速度a4．數據分析、得出結論(1)探究加速度與力的關系：作出圖像，得到一條過原點的直線，可知a與F成。(2)探究加速度與質量的關系：作出圖像，得到一條過原點的直線，可知a與m成?！緟⒖即鸢浮?．實驗思路控制變量法(1)小車質量、小車所受的拉力(2)小車所受的拉力、小車的質量。2．物理量的測量物體的質量、物體所受的作用力、物體運動的加速度(1)天平測、砝碼(2)加速度的測量位移x、秒表、eq\f(2x,t2)、加速度、eq\f(x1,x2)＝eq\f(a1,a2)、位移(3)合力參考案例1：用阻力補償法探究加速度與力、質量的關系墊高、傾斜度、槽碼參考案例2：通過位移之比測量加速度之比阻力、木板、運動、停下來、刻度尺注意：(1)一、遠小于4．數據分析、得出結論(1)aF、正比(2)aeq\f(1,m)、反比教材習題01某同學在做“探究加速度與力的關系”和“探究加速度與質量的關系”實驗時，把兩個實驗的數據都記錄在表1中。數據是按加速度的大小排列的，兩個實驗的數據混在一起，而且有兩個加速度數據模糊不清（表1中空格）。請你把這些數據分拆填入表2和表3中，如果模糊的加速度數據是正確的，其數值應該是多少？請填在表1中。表1

實驗記錄F/Nm/kga/（m·s2）0.290.860.340.140.360.390.290.610.480.190.360.530.240.360.290.410.710.290.360.810.290.310.340.360.94表2探究加速度與力的關系（條件：

）表3探究加速度與質量的關系（條件：

）解題方法利用控制變量法進行實驗【答案】0.67m/s2，0.94m/s2；表2探究加速度與力的關系（條件：0.36kg）0.140.190.240.290.340.390.530.670.810.94在探究加速度與質量的關系時，應保證力不變，由表1可知，F=0.29N，故表3中所填數據如下表3探究加速度與質量的關系（條件：0.29N）0.860.610.410.360.310.340.480.710.810.94教材習題02某同學用圖所示的實驗裝置探究小車的加速度a與質量m的關系。所用交變電流的頻率為50。(1)圖是他某次實驗得到的紙帶，兩計數點間有四個點未畫出，部分實驗數據如圖所示。求小車的加速度是。(2)保持小車所受的拉力不變，改變小車質量m，分別測得不同質量時小車加速度a的數據如表所示。表實驗記錄次數12345678質量0.250.290.330.400.500.711.001.67加速度0.6180.5570.4820.4030.3170.2350.1520.086質量倒數4.003.453.032.502.001.411.000.60請在圖的坐標紙中做出圖像。根據圖像可以得到實驗結論是？解題方法利用控制變量法進行實驗、數據處理，用圖像法得出結論?！敬鸢浮?，拉力不變，物體的加速度和質量成反比考向一：實驗原理和方法【例1】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，滲透了研究問題的多種科學方法。(以下各題均選填“理想實驗法”“圖像法”“阻力補償法”“化曲為直法”“控制變量法”或“近似法”)(1)對阻力的處理：________________。(2)實驗設計思路：________________。(3)對小車所受合力的簡化：________，即當小車質量M車?m槽時，細繩對小車的拉力大小近似等于所掛槽碼的重力m槽g。(4)實驗數據處理的科學方法：________。(5)由aM車圖像轉化為aeq\f(1,M車)圖像，所用的科學方法：________。考向二：實驗操作及注意事項【例2】在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，某組同學用如圖所示裝置，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的力的關系，下列措施中正確的是()①首先要補償阻力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力②補償阻力的方法就是在砂桶中添加砂子，使小車能勻速運動③每次改變拉小車的拉力后，都需要重新補償阻力④實驗中通過在砂桶中增加砂子來改變小車受到的拉力⑤實驗中應先放開小車，然后再接通打點計時器的電源⑥實驗中牽引小車的繩子應跟平板平行A．①④⑤ B．②③⑥C．①③⑥ D．①④⑥考向三：實驗數據處理及誤差分析【例3】某同學設計了一個“探究加速度a與物體所受合力F及物體質量m的關系”的實驗，如圖甲所示為實驗裝置簡圖(交流電源的頻率為50Hz)。(1)如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2。(結果保留兩位有效數字)(2)保持沙和沙桶的質量不變，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eq\f(1,m)，數據如下表。序號12345678小車加速度a/(m·s－2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67eq\f(1,m)/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請在圖丙所示的坐標紙中畫出aeq\f(1,m)圖線，由圖線可得小車的加速度a與質量的倒數eq\f(1,m)之間的關系式為________。(3)保持小車的質量不變，改變沙和沙桶的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a隨合力F變化的圖線，如圖丁所示。該圖線不通過原點，其主要原因是____________________________?？枷蛩模簩嶒瀯撔隆纠?】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?；衅鬟B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)實驗開始時，應先調節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，判定調節是否到位的方法是_____________________________________。(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值最不合適的一個是________。A．m1＝5g B．m2＝15gC．m3＝40g D．m4＝400g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為a＝__________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)。一、單選題1．用圖示裝置做“探究物體的加速度與力、質量的關系”的實驗，下列操作中正確的是（）A．電火花打點計時器選用4~6V交流電源B．平衡摩擦力時將砝碼盤通過細線掛在小車上C．實驗中，釋放小車與接通打點計時器需同時進行D．實驗中改變小車的質量后，不需要重新平衡摩擦力2．在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，某研究小組利用如圖1所示實驗裝置，在滿足所掛鉤碼質量遠小于小車質量的前提下，進行實驗數據測量、計算和分析。根據測量數據，作出小車的加速度隨細線拉力變化的圖線，如圖2所示。你認為在實驗過程中可能存在的問題是（

）A．先釋放小車，后接通電源B．補償阻力時木板右端墊得不夠高C．先接通電源，后釋放小車D．電源電壓過高造成小車加速度測量值偏大3．某學習小組用如圖所示的裝置“探究加速度與力、質量的關系”，下列操作正確的是（）A．固定打點計時器時應調節圖中PB．打點計時器通過Q與電源相連C．當細繩與木板不平行時應調節圖中R使細繩與木板平行D．阻力補償時應調節圖中S使小車能勻速下滑4．小米同學用如圖所示裝置探究物體的加速度與力的關系。下列操作中，是為了保證“細線下端懸掛鉤碼的重力可視為小車受到的合力”這一條件的是（）

A．實驗前應調節定滑輪高度，使定滑輪和小車間的細線與木板平行B．小車的質量應遠小于鉤碼的質量C．實驗前應將木板遠離打點器的一端適當墊高，以平衡摩擦力D．實驗時，應先接通打點計時器電源，后釋放小車5．“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置如圖所示，下列說法正確的是（）A．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力B．實驗時應先釋放小車后接通電源C．本實驗砝碼及砝碼盤B的質量應遠大于小車A的質量D．在用圖像探究加速度與質量的關系時，應作圖像6．某同學將長木板右端適當墊高，其目是為了平衡摩擦力。但他把長木板的右端墊得過高，使得傾角過大。用a表示小車的加速度，F表示細線作用于小車的拉力。則他繪出的關系圖像是（）A． B．C． D．7．在驗證牛頓第二定律的實驗中，用改變砂的質量的辦法來改變對小車的作用力，用打點計時器測出小車的加速度，得出若干組和的數據。然后根據測得的數據作出如圖所示的圖線，發現圖線既不過原點，又不是直線，原因是（）A．平衡摩擦力時，所墊木板太低，且小車質量較大B．平衡摩擦力時，所墊木板太低，且砂和小桶的質量較大C．平衡摩擦力時，所墊木板太高，且小車質量較大D．平衡摩擦力時，所墊木板太高，且砂和小桶的質量較大8．利用圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關系”，已知小車的質量為M，砝碼和砝碼盤的總質量為m，打點計時器所接的交流電頻率為50Hz，實驗步驟如下：①按圖甲所示安裝實驗裝置，其中跨過動滑輪的兩側細線及彈簧測力計沿豎直方向；②調節長木板的傾角，輕推小車后，使小車（未連細線）能沿長木板向下勻速運動；③掛上砝碼盤，接通電源后再釋放小車，由紙帶求出小車的加速度；④改變砝碼盤中砝碼的質量，重復步驟③，求得小車在不同外力作用下的加速度。對于上述實驗，下列說法中正確的是（）

A．小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等B．彈簧測力計的示數為小車所受合外力的大小C．實驗過程中砝碼處于超重狀態D．砝碼和砝碼盤的總質量應遠小于小車的質量二、多選題9．在“探究加速度與物體受力、物體質量的關系”實驗中，下列對圖片中存在問題糾正的說法正確的是（）A．圖中，打點計時器、小車安裝完全正確B．圖中，轉動旋鈕，取交流電壓等于8VC．圖中，應調節紙帶使其位于軌道中軸線上，讓紙帶穿過兩個限位孔且紙帶處于復寫紙放的下面D．讓小車的運動趨近于勻速運動，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力10．甲、乙、丙、丁四位同學在做探究加速度與物體質量的關系和加速度與合力的關系的實驗時，使用圖所示的裝置，設小車和車上砝碼（圖中未畫出）的總質量為，小盤及盤中砝碼的總質量為，分別得出如圖（a）、（b）、（c）、（d）四個圖像，其中圖（a）、（b）、（c）是圖像，圖（d）是圖像，則下列說法正確的是（

）（a）（b）（c）（d）A．甲和乙較好地把握了實驗條件：遠大于B．丙和丁沒有把握好實驗條件：遠大于C．長木板的傾角太小時，得到（a）圖，長木板的傾角太大時，得到（b）圖D．甲、乙、丙三位同學中，丙同學較好地完成了平衡摩擦力的操作三、實驗題11．某實驗小組用如圖1所示的裝置探究加速度與力、質量的關系。用托盤和砝碼的總重力充當滑塊的合力，圖中打點計時器的頻率為50Hz。(1)關于該實驗，下列說法正確的是。（填選項前的字母）A．在如圖1所示的裝置中，調整墊塊的位置，在掛托盤（及砝碼）的情況下使滑塊恰好做勻速直線運動，以補償滑塊所受的阻力B．每次改變滑塊的質量時，都需要重新補償滑塊所受的阻力C．本實驗中托盤和砝碼的總質量m應遠遠小于滑塊的質量MD．實驗時，應先釋放滑塊，再接通打點計時器的電源(2)某次實驗過程中，打出的一條清晰的紙帶如圖2所示，圖中A、B、C、D、E、F是計數點，相鄰兩個計數點之間有4個計時點沒有畫出，甲同學只測量了AB、DF之間的距離，請根據紙帶上的數據推測，滑塊的加速度大小a=m/s2，打下點C時滑塊運動的瞬時速度大小vC=m/s。（結果均保留2位有效數字）(3)乙、丙兩位同學把所掛托盤和砝碼的總重力記為F，通過多次改變F的大小，得到多條打點的紙帶，利用紙帶求出不同F下對應的滑塊的加速度大小a，并根據實驗數據作出a-F關系圖像如圖3中的①、②所示，下列說法正確的是。（填選項前的字母）A．圖線①不過原點可能是沒有補償滑塊所受的阻力B．圖線②不過原點可能是在補償滑塊所受的阻力時長木板的傾角過大C．兩條圖線的斜率均表示在實驗中所用滑塊的質量D．實驗中，乙同學所用滑塊的質量比丙同學的小12．研究性學習小組的同學欲用補償法探究小車質量不變時，其加速度與力的關系，在實驗室設計了一套如圖1所示的裝置，由于實驗室的槽碼不足，于是該同學想到了墊片、回形針，如圖2所示。墊片掛在回形針上面，回形針綁在細線的下端，細線上端通過定滑輪連接小車。(1)若取車子的質量是，改變墊片個數，進行多次實驗，以下一個墊片取值最合適的是______。A． B． C．(2)已知交流電源的頻率為，某次實驗得到的紙帶如圖3所示，圖中A、B、C、D為計數點，相鄰兩計數點間還有4個點未畫出，測得AB間為4.60cm、BC數據模糊不清、CD為6.40cm。由該紙帶可求得小車的加速度。（保留2位有效數字）(3)若該同學正確補償了摩擦力后，實驗操作規范、數據計算正確，由于回形針存在質量，導致小車的加速度與合力（墊片的重力近似為合力）圖像可能不過原點，上圖4中最有可能的圖線是（甲或乙）13．某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量之間的關系。(1)實驗前用刻度尺測出兩個光電門中心之間的距離s，并測得遮光條的寬度d。該實驗小組在做實驗時，將滑塊從如圖所示位置由靜止釋放，由數字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間Δt1，遮光條通過光電門2的時間Δt2，則滑塊經過光電門1時的瞬時速度的表達式v1=，滑塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式v2=，則滑塊的加速度的表達式a=。（以上表達式均用直接測量的物理量的字母表示）(2)在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質量做了6組實驗，得到如下表所示的實驗數據。實驗次數123456質量m/g250300350400500800加速度a/（m·s-2）2.021.651.431.251.000.63通過計算分析上表數據后，得出的結論是在合外力不變的情況下，物體運動的加速度跟物體的質量成反比，如果想通過圖像法進一步確認自己的結論，須建立（選填“a-m”或“a-”）坐標系，根據實驗數據描點作圖，如果圖線是一條，就可確認上述結論。14．為探究質量一定時物體的加速度與力的關系，某同學設計了如圖甲所示的實驗裝置。(1)關于實驗的操作，下列說法正確的是（填標號）。A．應將長木板右端墊高，以平衡摩擦阻力B．打點計時器應連接直流電源C．使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D．實驗中一定要保證砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量(2)該同學在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶，相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，已知打點計時器的打點頻率為50Hz，根據紙帶可求出小車的加速度大小為m/s2（保留2位有效數字）。(3)該同學以力傳感器的示數F為橫坐標、小車的加速度大小a為縱坐標作出a-F圖像如圖丙所示，已知固定在小車上的滑輪的質量為，測得圖線的斜率為k，則小車的質量M為（用題中已知物理量的字母表示）；圖像未過坐標原點的原因是。15．小李同學利用如圖所示實驗裝置探究加速度與力、質量的關系。該裝置中，遮光條寬度為，記錄經過光電門1和光電門2的時間分別為，小車從光電門1運動到光電門2的時間為。調節定滑輪高度，使細線平行于氣墊導軌，通過調節氣墊導軌下的螺母，使氣墊導軌水平。(1)探究加速度與質量關系時，要進行槽碼總質量和小車質量的選取，以下最合理的一組是________。A．B．C．D．(2)在探究加速度與合外力關系時，通過運動學公式計算出滑塊的加速度（用已知字母表示）。若在上圖所示裝置的槽碼上方，增加一個力傳感器，改變槽碼質量，則圖中所示的四個圖像中能正確反映加速度與傳感器的示數之間規律的是。A．B．

C．

D．(3)小李同學又設計了如下實驗方案：共有個槽碼，每個槽碼質量為，槽碼盤的質量為，小車的質量為，重力加速度為。初始時，所有槽碼都在小車上，后續每做完一組實驗，都將一個槽碼從小車轉移到槽碼盤中。該實驗方案是控制變量法，控制小車和、的總質量保持不變。當槽碼盤中有個槽碼時，小車的加速度（用表示）。16．某學習小組利用氣墊導軌、位移傳感器和滑塊等器材做驗證牛頓第二定律的實驗（如圖甲）。首先將位移傳感器固定在氣墊導軌左端，把氣墊導軌右端墊起一定高度，測量氣墊導軌的長度L和右端墊起的高度H；將質量為M的滑塊從氣墊導軌頂端由靜止釋放，傳感器采集數據，經計算機處理后得到滑塊的位移與時間的比值隨時間t變化的圖像。(1)某次實驗得到的圖線如圖乙所示，從圖線可得滑塊下滑的加速度大?。ńY果保留兩位有效數字）。(2)此裝置還可用來測量當地的重力加速度g，實驗時保持滑塊從氣墊導軌頂端靜止釋放，通過改變H的大小，測出對應的加速度a，然后做出圖像，圖像中的圖線是一條傾斜的直線，為求出重力加速度g需要從圖像中找出。A．圖線與a軸截距

B．圖線與H軸截距C．圖線的斜率k

D．圖線與H軸所夾面積S則當地的重力加速度（用題中和選項中給出的字母表示）。(3)換用質量M不同的滑塊，調節氣墊導軌右端墊起的高度H，保持（用M、H表示）不變時，可驗證力一定時，加速度與滑塊的質量成反比。17．某實驗小組同時測量A、B兩個箱子質量的裝置圖如圖甲所示，其中D為鐵架臺，E為固定在鐵架臺上的輕質滑輪（質量和摩擦可忽略不計），F為光電門，C為固定在A上、寬度為d的細遮光條（質量不計），另外，該實驗小組還準備了刻度尺和一套總質量的砝碼。（1）在鐵架臺上標記一位置O，并測得該位置與光電門F之間的距離為h。取出質量為m的祛碼放在A箱子中，剩余砝碼全部放在B箱子中，讓A從位置O由靜止開始下降，測得遮光條通過光電門的時間為，根據所測數據計算A下落到F處的速度大小，下落過程中的加速度大小（用d、、h表示）。（2）改變m，測得相應遮光條通過光電門的時間，算出加速度a，得到多組m與a的數據，作出圖像如圖乙所示，可得A的質量。（取重力加速度大小，計算結果保留兩位有效數字）18．“探究加速度與力、質量的關系”實驗裝置如圖甲所示，細繩一端與力傳感器相連，另一端與砂桶相連，細繩與長木板平行，小車的質量為，砂和砂桶的總質量為，固定在小車前端的滑輪的質量為，打點計時器所接交流電源的頻率為，力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。（1）實驗時，（填“需要”或"不需要”）平衡小車受到的阻力；（填“需要”或“不需要”）滿足“小車和滑輪總質量遠大于砂和砂桶的總質量”這一條件。（2）將小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，得到一條紙帶如圖乙，從O點開始每隔4個點取一個計數點，分別標記為O、A、B、C、D，小車的加速度大小為（結果保留2位有效數字），同時記錄力傳感器的示數。（3）某同學在正確操作實驗后以加速度為縱坐標，力傳感器的示數為橫坐標，畫出的圖像是一條直線，如圖丙所示，圖像的斜率為，則小車的質量。A．

B．

C．

D．第5講實驗：探究加速度與力、質量的關系模塊一思維導圖串知識模塊二基礎知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習題學解題模塊四核心考點精準練模塊五小試牛刀過關測1.經歷探究加速度與力、質量的關系的設計過程，感情悟控制變量法、圖像法等科學研究方法的應用能夠依據要求設計實驗，學會選擇合理的實驗方案進行實驗探究；2.經歷用圖像處理數據的過程，從圖像中發現物理規律，培養收集信息，獲取證據的能力；3.經歷實驗操作和測量的過程，知道運用阻力補償法，減小系統誤差等操作方法。1．實驗思路探究方法——(1)探究加速度與力的關系：保持不變，通過改變槽碼的個數改變。(2)探究加速度與質量的關系：保持不變，通過在小車上增加重物改變。2．物理量的測量本實驗要測量的物理量有三個：、和。(1)質量的測量：可以用測量質量。為了改變小車的質量，可以在小車中增減的數量。(2)加速度的測量方法1：小車做初速度為0的勻加速直線運動，用刻度尺測量小車移動的，并用測量發生這段位移所用的時間t，然后由a＝計算出加速度a。方法2：將打點計時器的紙帶連在小車上，根據紙帶上打出的點來測量加速度(參考第一章的實驗方法)。方法3：本實驗探究的是加速度與其他物理量之間的比例關系，因此也可以不測量加速度的具體數值，只測量不同情況下物體的比值即可。如果兩個做初速度為0的勻加速直線運動的物體的運動時間t相等，那么它們的位移之比就等于加速度之比，即＝eq\f(a1,a2)，這樣，測量加速度就轉換成測量了。(3)力的測量：一個單獨的力的作用效果與跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此，實驗中作用力F的含義可以是物體所受的。參考案例1：用阻力補償法探究加速度與力、質量的關系實驗裝置如圖甲所示。把木板的一側，以補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力。調節木板的，使小車在不受牽引時能拖動紙帶沿木板勻速運動。將槽碼、小車、打點計時器、紙帶安裝好。通過改變的個數可以成倍地改變小車所受的拉力，與此相對應，處理紙帶上打出的點來測量加速度。保持小車受的拉力不變，通過增減小車中的重物改變小車的質量。處理紙帶上打出的點來測量加速度。參考案例2：通過位移之比測量加速度之比將兩輛相同的小車放在水平木板上，前端各系一條細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中可以放不同的重物。把木板一端墊高，參考案例1的方法補償的影響。兩小車后端各系一條細線，用一個物體，例如黑板擦，把兩條細線同時按壓在上(圖乙)。抬起黑板擦，兩小車同時開始，按下黑板擦，兩小車同時。用測出兩小車移動的位移x1、x2。由于兩小車運動時間t相同，從它們的位移之比就可以得出加速度之比。在盤中重物相同的情況下，通過增減小車中的重物改變小車的質量。注意：(1)以上兩個案例中，補償阻力只需進行次；(2)每次實驗細線一端所掛重物的質量須小車的質量。3．進行實驗調試實驗裝置進行實驗。加速度與力的關系設計表格，把測得的同一個小車在不同拉力F作用下的加速度a填在表1中。表1小車質量一定拉力F加速度a加速度與質量的關系設計表格，把測得的不同質量的小車在相同拉力作用下的加速度a填在表2中表2小車所受的拉力一定質量m加速度a4．數據分析、得出結論(1)探究加速度與力的關系：作出圖像，得到一條過原點的直線，可知a與F成。(2)探究加速度與質量的關系：作出圖像，得到一條過原點的直線，可知a與m成。【參考答案】1．實驗思路控制變量法(1)小車質量、小車所受的拉力(2)小車所受的拉力、小車的質量。2．物理量的測量物體的質量、物體所受的作用力、物體運動的加速度(1)天平測、砝碼(2)加速度的測量位移x、秒表、eq\f(2x,t2)、加速度、eq\f(x1,x2)＝eq\f(a1,a2)、位移(3)合力參考案例1：用阻力補償法探究加速度與力、質量的關系墊高、傾斜度、槽碼參考案例2：通過位移之比測量加速度之比阻力、木板、運動、停下來、刻度尺注意：(1)一、遠小于4．數據分析、得出結論(1)aF、正比(2)aeq\f(1,m)、反比教材習題01某同學在做“探究加速度與力的關系”和“探究加速度與質量的關系”實驗時，把兩個實驗的數據都記錄在表1中。數據是按加速度的大小排列的，兩個實驗的數據混在一起，而且有兩個加速度數據模糊不清（表1中空格）。請你把這些數據分拆填入表2和表3中，如果模糊的加速度數據是正確的，其數值應該是多少？請填在表1中。表1

實驗記錄F/Nm/kga/（m·s2）0.290.860.340.140.360.390.290.610.480.190.360.530.240.360.290.410.710.290.360.810.290.310.340.360.94表2探究加速度與力的關系（條件：

）表3探究加速度與質量的關系（條件：

）解題方法利用控制變量法進行實驗【答案】0.67m/s2，0.94m/s2；表2探究加速度與力的關系（條件：0.36kg）0.140.190.240.290.340.390.530.670.810.94在探究加速度與質量的關系時，應保證力不變，由表1可知，F=0.29N，故表3中所填數據如下表3探究加速度與質量的關系（條件：0.29N）0.860.610.410.360.310.340.480.710.810.94教材習題02某同學用圖所示的實驗裝置探究小車的加速度a與質量m的關系。所用交變電流的頻率為50。(1)圖是他某次實驗得到的紙帶，兩計數點間有四個點未畫出，部分實驗數據如圖所示。求小車的加速度是。(2)保持小車所受的拉力不變，改變小車質量m，分別測得不同質量時小車加速度a的數據如表所示。表實驗記錄次數12345678質量0.250.290.330.400.500.711.001.67加速度0.6180.5570.4820.4030.3170.2350.1520.086質量倒數4.003.453.032.502.001.411.000.60請在圖的坐標紙中做出圖像。根據圖像可以得到實驗結論是？解題方法利用控制變量法進行實驗、數據處理，用圖像法得出結論。【答案】，拉力不變，物體的加速度和質量成反比考向一：實驗原理和方法【例1】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，滲透了研究問題的多種科學方法。(以下各題均選填“理想實驗法”“圖像法”“阻力補償法”“化曲為直法”“控制變量法”或“近似法”)(1)對阻力的處理：________________。(2)實驗設計思路：________________。(3)對小車所受合力的簡化：________，即當小車質量M車?m槽時，細繩對小車的拉力大小近似等于所掛槽碼的重力m槽g。(4)實驗數據處理的科學方法：________。(5)由aM車圖像轉化為aeq\f(1,M車)圖像，所用的科學方法：________?！敬鸢浮?1)阻力補償法；(2)控制變量法；(3)近似法；(4)圖像法；(5)化曲為直法【解析】(1)由于小車運動時受到摩擦等阻力，所以要補償阻力，以減小實驗誤差，稱為阻力補償法。(2)在探究加速度與力、質量的關系時，先保持力或質量不變，來探究其他兩個量之間的關系，稱為控制變量法。(3)當小車質量M車?m槽時，細繩對小車的拉力大小近似等于所掛槽碼的重力m槽g，稱為近似法。(4)通過圖像研究實驗數據，稱為圖像法。(5)在作圖時，由aM車圖像轉化為aeq\f(1,M車)圖像，使圖線由曲線轉化為直線，稱為化曲為直法?？枷蚨簩嶒灢僮骷白⒁馐马棥纠?】在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，某組同學用如圖所示裝置，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的力的關系，下列措施中正確的是()①首先要補償阻力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力②補償阻力的方法就是在砂桶中添加砂子，使小車能勻速運動③每次改變拉小車的拉力后，都需要重新補償阻力④實驗中通過在砂桶中增加砂子來改變小車受到的拉力⑤實驗中應先放開小車，然后再接通打點計時器的電源⑥實驗中牽引小車的繩子應跟平板平行A．①④⑤ B．②③⑥C．①③⑥ D．①④⑥【答案】D【解析】實驗時首先要補償阻力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力，故①正確；補償阻力的方法是：小車與紙帶相連，小車前面不掛砂桶，把小車放在墊有墊塊的平板上并給小車一個初速度，看小車能否做勻速直線運動，故②錯誤；補償阻力后，mgsinθ＝μmgcosθ＋f紙，故每次改變拉小車的拉力后都不需要重新補償阻力，③錯誤；實驗中通過在砂桶中增加砂子來改變小車受到的拉力，故④正確；實驗中應先接通電源，后放開小車，使紙帶得到充分利用，故⑤錯誤；實驗中牽引小車的繩子應跟平板平行，使小車沿繩子拉力的方向運動，故⑥正確。故選D?？枷蛉簩嶒灁祿幚砑罢`差分析【例3】某同學設計了一個“探究加速度a與物體所受合力F及物體質量m的關系”的實驗，如圖甲所示為實驗裝置簡圖(交流電源的頻率為50Hz)。(1)如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2。(結果保留兩位有效數字)(2)保持沙和沙桶的質量不變，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eq\f(1,m)，數據如下表。序號12345678小車加速度a/(m·s－2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67eq\f(1,m)/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請在圖丙所示的坐標紙中畫出aeq\f(1,m)圖線，由圖線可得小車的加速度a與質量的倒數eq\f(1,m)之間的關系式為________。(3)保持小車的質量不變，改變沙和沙桶的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a隨合力F變化的圖線，如圖丁所示。該圖線不通過原點，其主要原因是____________________________?！敬鸢浮?1)3.2；(2)圖見解析，a＝eq\f(1,2m)；(3)實驗前沒有補償阻力或者補償阻力不足【解析】(1)在連續相等的時間間隔內，從紙帶上可得到四段位移，因此可以用逐差法計算加速度。已知x1＝6.19cm，x2＝6.70cm，x3＝7.21cm，x4＝7.72cm，電火花打點計時器的計時周期T＝eq\f(1,f)＝0.02s由逐差法可得x3－x1＝2a1·(2T)2，x4－x2＝2a2·(2T)2故a＝eq\f(a1＋a2,2)＝eq\f((x3＋x4)－(x1＋x2),2×2×(2T)2)＝3.2m/s2。(2)在a-eq\f(1,m)坐標系中描點連線，得aeq\f(1,m)圖線如圖所示，故a＝eq\f(1,2m)。(3)由a-F圖線可知，F增大到某一值時小車開始有加速度，說明實驗前沒有補償阻力或者補償阻力不足?？枷蛩模簩嶒瀯撔隆纠?】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?；衅鬟B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?；卮鹣铝袉栴}。(1)實驗開始時，應先調節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，判定調節是否到位的方法是_____________________________________。(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值最不合適的一個是________。A．m1＝5g B．m2＝15gC．m3＝40g D．m4＝400g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為a＝__________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)。【答案】(1)取下牽引砝碼，滑行器放在任意位置都不動(或取下牽引砝碼，輕推滑行器，用數字計時器記錄的每一個光電門的光束被遮擋的時間Δt都相等)；(2)D；(3)eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,Δt1)))2,2x)【解析】(1)氣墊導軌水平時，滑行器所受合力為零。故取下牽引砝碼，滑行器放在任意位置都不動；或取下牽引砝碼，輕推滑行器，用數字計時器記錄的每一個光電門的光束被遮擋的時間Δt都相等，就可說明氣墊導軌已調節水平。(2)實驗要求m?M，而M＝0.4kg，故m4＝400g最不符合要求。(3)滑行器通過光電門G1時的速度v1＝eq\f(D,Δt1)，通過光電門G2時的速度v2＝eq\f(D,Δt2)?；衅髯鰟蚣铀僦本€運動，根據運動學公式veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2ax，可得a＝eq\f(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2x)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,Δt1)))2,2x)。一、單選題1．用圖示裝置做“探究物體的加速度與力、質量的關系”的實驗，下列操作中正確的是（）A．電火花打點計時器選用4~6V交流電源B．平衡摩擦力時將砝碼盤通過細線掛在小車上C．實驗中，釋放小車與接通打點計時器需同時進行D．實驗中改變小車的質量后，不需要重新平衡摩擦力【答案】D【詳解】A.電火花打點計時器選用220V交流電源，故A錯誤；B.平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，故B錯誤；C.實驗中，應先接通打點計時器，再釋放小車，故C錯誤；D.由于平衡摩擦力之后有故所以無論小車的質量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質量即改變拉小車拉力，不需要重新平衡摩擦力，故D正確。故選D。2．在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，某研究小組利用如圖1所示實驗裝置，在滿足所掛鉤碼質量遠小于小車質量的前提下，進行實驗數據測量、計算和分析。根據測量數據，作出小車的加速度隨細線拉力變化的圖線，如圖2所示。你認為在實驗過程中可能存在的問題是（

）A．先釋放小車，后接通電源B．補償阻力時木板右端墊得不夠高C．先接通電源，后釋放小車D．電源電壓過高造成小車加速度測量值偏大【答案】B【詳解】根據圖2可知，當拉力達到一定數值時，小車才有加速度，說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，則在實驗過程中可能存在的問題是補償阻力時木板右端墊得不夠高。故選B。3．某學習小組用如圖所示的裝置“探究加速度與力、質量的關系”，下列操作正確的是（）A．固定打點計時器時應調節圖中PB．打點計時器通過Q與電源相連C．當細繩與木板不平行時應調節圖中R使細繩與木板平行D．阻力補償時應調節圖中S使小車能勻速下滑【答案】A【詳解】A．固定打點計時器時應調節圖中P，故A正確；B．圖中為電火花打點計時器，應通過導線一端的插頭與220V的交流電源相連，故B錯誤；C．當細繩與木板不平行時應調節圖中S使細繩與木板平行，故C錯誤；D．阻力補償時應調節圖中R使小車能勻速下滑，故D錯誤。故選A。4．小米同學用如圖所示裝置探究物體的加速度與力的關系。下列操作中，是為了保證“細線下端懸掛鉤碼的重力可視為小車受到的合力”這一條件的是（）

A．實驗前應調節定滑輪高度，使定滑輪和小車間的細線與木板平行B．小車的質量應遠小于鉤碼的質量C．實驗前應將木板遠離打點器的一端適當墊高，以平衡摩擦力D．實驗時，應先接通打點計時器電源，后釋放小車【答案】A【詳解】A．實驗前應調節定滑輪高度，使定滑輪和小車間的細線與木板平行，選項A正確；B．小車的質量應遠大于鉤碼的質量，這樣可認為鉤碼的重力近似等于小車的牽引力，選項B錯誤；C．實驗前應將木板固定打點器的一端適當墊高，以平衡摩擦力，選項C錯誤；D．實驗時，應先接通打點計時器電源，后釋放小車，與保證“細線下端懸掛鉤碼的重力可視為小車受到的合力”這一條件無關系，選項D錯誤。故選A。5．“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置如圖所示，下列說法正確的是（）A．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力B．實驗時應先釋放小車后接通電源C．本實驗砝碼及砝碼盤B的質量應遠大于小車A的質量D．在用圖像探究加速度與質量的關系時，應作圖像【答案】D【詳解】A．改變小車質量時，不需要重新平衡摩擦力，故A錯誤；B．實驗時要先接通電源再釋放小車，故B錯誤；C．實驗中小車與砝碼及砝碼盤的加速度大小相等，對小車對砝碼及砝碼盤解得實驗中將砝碼及砝碼盤的重力當成繩子的拉力，為了讓砝碼重力近似等于繩子拉力，則砝碼的加速度要足夠小，即砝碼和砝碼盤的質量要遠小于小車的質量，故C錯誤；D．根據牛頓第二定律可得：F=ma，為了讓實驗結果更具有說服力，需要畫圖像，實驗結果更加直觀，故D正確。故選D。6．某同學將長木板右端適當墊高，其目是為了平衡摩擦力。但他把長木板的右端墊得過高，使得傾角過大。用a表示小車的加速度，F表示細線作用于小車的拉力。則他繪出的關系圖像是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】若該同學在平衡摩擦力時，把長木板的右端墊得過高，使得傾角過大，則當小車不受到拉力時，小車就能向下加速，即時，。故選C。7．在驗證牛頓第二定律的實驗中，用改變砂的質量的辦法來改變對小車的作用力，用打點計時器測出小車的加速度，得出若干組和的數據。然后根據測得的數據作出如圖所示的圖線，發現圖線既不過原點，又不是直線，原因是（）A．平衡摩擦力時，所墊木板太低，且小車質量較大B．平衡摩擦力時，所墊木板太低，且砂和小桶的質量較大C．平衡摩擦力時，所墊木板太高，且小車質量較大D．平衡摩擦力時，所墊木板太高，且砂和小桶的質量較大【答案】D【詳解】由圖可知，小車在不受拉力時已經有了加速度，說明平衡摩擦力過度，即所墊木板太高；對沙和小桶進行受力分析可得對小車進行受力分析可知聯立解得當滿足小車質量遠大于沙和小桶的質量，作用力與沙和小桶的重力近似相等，可用沙和小桶的重力代替作用力，故可得與成正比；圖線出現彎曲，說明小車質量遠大于沙和小桶的質量的條件不再滿足，即砂和小桶的質量較大。故選D。8．利用圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關系”，已知小車的質量為M，砝碼和砝碼盤的總質量為m，打點計時器所接的交流電頻率為50Hz，實驗步驟如下：①按圖甲所示安裝實驗裝置，其中跨過動滑輪的兩側細線及彈簧測力計沿豎直方向；②調節長木板的傾角，輕推小車后，使小車（未連細線）能沿長木板向下勻速運動；③掛上砝碼盤，接通電源后再釋放小車，由紙帶求出小車的加速度；④改變砝碼盤中砝碼的質量，重復步驟③，求得小車在不同外力作用下的加速度。對于上述實驗，下列說法中正確的是（）

A．小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等B．彈簧測力計的示數為小車所受合外力的大小C．實驗過程中砝碼處于超重狀態D．砝碼和砝碼盤的總質量應遠小于小車的質量【答案】B【詳解】A．小車的移動的距離始終是砝碼盤移動距離的2倍，因此可知故A錯誤；BD．本實驗中，不需要砝碼和砝碼盤的總質量應遠小于小車的質量，因為本實驗中用到了彈簧測力計，而彈簧測力計的示數即為小車所受合外力的大小，故B正確，D錯誤；C．由于實驗過程中砝碼和砝碼盤一起向下做加速度運動，即加速度向下，因此可知實驗過程中砝碼處于始終狀態，故C錯誤。故選B。二、多選題9．在“探究加速度與物體受力、物體質量的關系”實驗中，下列對圖片中存在問題糾正的說法正確的是（）A．圖中，打點計時器、小車安裝完全正確B．圖中，轉動旋鈕，取交流電壓等于8VC．圖中，應調節紙帶使其位于軌道中軸線上，讓紙帶穿過兩個限位孔且紙帶處于復寫紙放的下面D．讓小車的運動趨近于勻速運動，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力【答案】BC【詳解】A．打點計時器限位孔位置不正確，A錯誤；B．電磁打點計時器使用8V左右的交流電壓，B正確;C．應調節紙帶使其位于軌道中軸線上，讓紙帶穿過兩個限位孔且紙帶處于復寫紙放的下面，C正確；D．砂和桶的質量遠遠小于小車的質量時，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力，D錯誤。故選BC。10．甲、乙、丙、丁四位同學在做探究加速度與物體質量的關系和加速度與合力的關系的實驗時，使用圖所示的裝置，設小車和車上砝碼（圖中未畫出）的總質量為，小盤及盤中砝碼的總質量為，分別得出如圖（a）、（b）、（c）、（d）四個圖像，其中圖（a）、（b）、（c）是圖像，圖（d）是圖像，則下列說法正確的是（

）（a）（b）（c）（d）A．甲和乙較好地把握了實驗條件：遠大于B．丙和丁沒有把握好實驗條件：遠大于C．長木板的傾角太小時，得到（a）圖，長木板的傾角太大時，得到（b）圖D．甲、乙、丙三位同學中，丙同學較好地完成了平衡摩擦力的操作【答案】ABCD【詳解】AB．圖像（a）和（b）都是直線，說明滿足小車和車上砝碼的總質量遠大于小盤及盤中砝碼的總質量，而丙和丁沒有把握好此條件，故圖線出現彎曲，AB正確；C．圖像（a）中圖線在橫軸上有截距，即為某一值時小車才開始有加速度，說明長木板傾角太小，沒有很好地平衡摩擦力，而圖像（b）中圖線在縱軸上有截距，說明長木板傾角太大，平衡摩擦力過度，C正確；D．圖像（a）、（b）、（c）中只有（c）圖線過原點，說明只有丙較好地完成了平衡摩擦力的操作，D正確。故選ABCD。三、實驗題11．某實驗小組用如圖1所示的裝置探究加速度與力、質量的關系。用托盤和砝碼的總重力充當滑塊的合力，圖中打點計時器的頻率為50Hz。(1)關于該實驗，下列說法正確的是。（填選項前的字母）A．在如圖1所示的裝置中，調整墊塊的位置，在掛托盤（及砝碼）的情況下使滑塊恰好做勻速直線運動，以補償滑塊所受的阻力B．每次改變滑塊的質量時，都需要重新補償滑塊所受的阻力C．本實驗中托盤和砝碼的總質量m應遠遠小于滑塊的質量MD．實驗時，應先釋放滑塊，再接通打點計時器的電源(2)某次實驗過程中，打出的一條清晰的紙帶如圖2所示，圖中A、B、C、D、E、F是計數點，相鄰兩個計數點之間有4個計時點沒有畫出，甲同學只測量了AB、DF之間的距離，請根據紙帶上的數據推測，滑塊的加速度大小a=m/s2，打下點C時滑塊運動的瞬時速度大小vC=m/s。（結果均保留2位有效數字）(3)乙、丙兩位同學把所掛托盤和砝碼的總重力記為F，通過多次改變F的大小，得到多條打點的紙帶，利用紙帶求出不同F下對應的滑塊的加速度大小a，并根據實驗數據作出a-F關系圖像如圖3中的①、②所示，下列說法正確的是。（填選項前的字母）A．圖線①不過原點可能是沒有補償滑塊所受的阻力B．圖線②不過原點可能是在補償滑塊所受的阻力時長木板的傾角過大C．兩條圖線的斜率均表示在實驗中所用滑塊的質量D．實驗中，乙同學所用滑塊的質量比丙同學的小【答案】(1)C；(2)2.0，1.3；(3)D【詳解】（1）A．補償摩擦力時不能掛托盤及放砝碼，A錯誤；B．改變滑塊質量時，不用重新平衡摩擦力，B錯誤；C．托盤及砝碼的總質量遠小于滑塊的質量時，才可認為滑塊受到的外力等于托盤及砝碼的總質量，C正確；D．實驗時應先接通電源，再釋放滑塊，D錯誤。故選C。（2）[1]根據可知依此類推所以[2]由勻變速直線運動規律可知故（3）AB．圖線①不過原點是補償滑塊所受的阻力過度，可能是長木板的傾角過大，圖線②不過原點可能是沒有補償滑塊所受的阻力，或者補償阻力不足，AB錯誤；CD．根據牛頓第二定律及圖像的物理意義可知，其斜率為滑塊質量的倒數，乙同學所作圖線斜率大，故滑塊的質量小，C錯誤，D正確。故選D。12．研究性學習小組的同學欲用補償法探究小車質量不變時，其加速度與力的關系，在實驗室設計了一套如圖1所示的裝置，由于實驗室的槽碼不足，于是該同學想到了墊片、回形針，如圖2所示。墊片掛在回形針上面，回形針綁在細線的下端，細線上端通過定滑輪連接小車。(1)若取車子的質量是，改變墊片個數，進行多次實驗，以下一個墊片取值最合適的是______。A． B． C．(2)已知交流電源的頻率為，某次實驗得到的紙帶如圖3所示，圖中A、B、C、D為計數點，相鄰兩計數點間還有4個點未畫出，測得AB間為4.60cm、BC數據模糊不清、CD為6.40cm。由該紙帶可求得小車的加速度。（保留2位有效數字）(3)若該同學正確補償了摩擦力后，實驗操作規范、數據計算正確，由于回形針存在質量，導致小車的加速度與合力（墊片的重力近似為合力）圖像可能不過原點，上圖4中最有可能的圖線是（甲或乙）【答案】(1)A；(2)；(3)甲【詳解】（1）用墊片和回形針的重力表示繩子的拉力需要滿足墊片和回形針的質量要遠遠小于小車的質量。故選A。（2）相鄰計數點的時間間隔為根據可得（3）由于回形針有重力，設其質量為，根據牛頓第二定律，有可得圖像中縱軸截距為正值，故選甲。13．某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量之間的關系。(1)實驗前用刻度尺測出兩個光電門中心之間的距離s，并測得遮光條的寬度d。該實驗小組在做實驗時，將滑塊從如圖所示位置由靜止釋放，由數字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間Δt1，遮光條通過光電門2的時間Δt2，則滑塊經過光電門1時的瞬時速度的表達式v1=，滑塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式v2=，則滑塊的加速度的表達式a=。（以上表達式均用直接測量的物理量的字母表示）(2)在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質量做了6組實驗，得到如下表所示的實驗數據。實驗次數123456質量m/g250300350400500800加速度a/（m·s-2）2.021.651.431.251.000.63通過計算分析上表數據后，得出的結論是在合外力不變的情況下，物體運動的加速度跟物體的質量成反比，如果想通過圖像法進一步確認自己的結論，須建立（選填“a-m”或“a-”）坐標系，根據實驗數據描點作圖，如果圖線是一條，就可確認上述結論?！敬鸢浮?1)，，；(2)a-、通過原點的直線【詳解】（1）[1][2][3]由速度定義式可知滑塊經過光電門1、2時的瞬時速度的表達式為由位移與速度的關系式得解得（2）[1][2]物體運動的加速度跟物體的質量成反比,如果想通過圖像法進一步確認自己的結論,需要采用化曲為直的思想，所以需要建立坐標系，如果圖像過坐標原點的一條直線，即可以確認上述結論。14．為探究質量一定時物體的加速度與力的關系，某同學設計了如圖甲所示的實驗裝置。(1)關于實驗的操作，下列說法正確的是（填標號）。A．應將長木板右端墊高，以平衡摩擦阻力B．打點計時器應連接直流電源C．使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D．實驗中一定要保證砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量(2)該同學在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶，相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，已知打點計時器的打點頻率為50Hz，根據紙帶可求出小車的加速度大小為m/s2（保留2位有效數字）。(3)該同學以力傳感器的示數F為橫坐標、小車的加速度大小a為縱坐標作出a-F圖像如圖丙所示，已知固定在小車上的滑輪的質量為，測得圖線的斜率為k，則小車的質量M為（用題中已知物理量的字母表示）；圖像未過坐標原點的原因是?！敬鸢浮?1)AC；(2)0.80；(3)，沒有平衡摩擦或平衡摩擦不夠【詳解】（1）A．為使兩倍繩子的拉力等于小車的合外力，應將長木板右端墊高，以平衡摩擦阻力，故A正確；B．打點計時器應連接交流電源，故B錯誤；C．為打點穩定，充分利用紙帶，使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，故C正確；D．繩子拉力可以由力傳感器測得，實驗中不需要保證砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量，故D錯誤。故選AC。（2）相鄰兩計數點的時間間隔為根據逐差法求出小車的加速度大小為（3）[1]由牛頓第二定律，對小車分析有整理得由圖像得解得[2]如圖丙，當拉力達到一定數值時才產生了加速度