a、b、c、d四位同学使用图1装置装置进行“探究加速度与外力、质量间的关系”实验，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，实验用打点计时器交流电 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

a、b、c、d四位同学使用图1装置装置进行“探究加速度与外力、质量间的关系”实验，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，实验用打点计时器交流电的频率为50Hz．
（1）四位同学分别得出如图2中a、b、c、d四条图线，其中图a、b、c是a-F图线，图d是a-1/M图线，则以下列说法中正确的是______
A．a和b没有把握好实验条件M远大于m
B．c和d没有把握好实验条件M远大于m
C．a同学长木板的倾角太大，而b同学长木板倾角太小
D．a、b、c三同学中，c同学较好地完成了平衡摩擦力的操作
（2）实验中某次纸带的记录如图所示，图中O、A之间的点非常模糊，看不清楚到底有几个点．因此从A点开始每打五个点取一个计数点，其中B、C、D、E距O点的距离如图3示，由此测得小车的加速度是m/s²

答案

（1）A、随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量时，图象上部会出现弯曲现象，所以图象c和d没有把握好实验条件M远大于m，故A错误，B正确；
C、a图中，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤，b图中a-F图象不过坐标原点，在a轴上有截距，说明木板垫起的太高，过度平衡摩擦力，故C错误；
D、abc三途中，c图开始时图象是一条过原点的直线，说明较好地完成了平衡摩擦力的操作，故D正确．
故选：BD
（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²
可以求出加速度的大小a=

xCE-xAC

4T2

0.145-0.0645-(0.0645-0.014)

=0.75m/s²．
故答案为：（1）BD；（2）0.75．

核心考点

试题【a、b、c、d四位同学使用图1装置装置进行“探究加速度与外力、质量间的关系”实验，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，实验用打点计时器交流电】；主要考察你对力的合成与分解等知识点的理解。[详细]

举一反三

为了探究加速度与力的关系，使用如图1的气垫导轨装置进行实验．其中G₁、G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G₁、G₂光电门时，光束被遮挡的时间△t₁、△t₂都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两个光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：
（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，其方法是：在不挂砝码的情况下，将滑行器自由放在导轨上，如果滑行器能在任意位置静止不动，或轻轻推滑行器后，能使滑行器______运动，说明气垫导轨是水平的．

（2）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是______．
A．m₁=5gB．m₂=15gC．m₃=40gD．m₄=400g
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a=______（用△t₁、△t₂、D、x表示）．
（4）在验证牛顿第二定律的实验中，某同学作出的a-

关系图象如图2．从图象可以看出，作用在研究对象上的恒力F=______N，当物体的质量M=5kg时，它的加速度a=______m/s²．

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11、I、用如图所示的装置研究在作用力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其内部所装沙子的质量；
B．按图装好实验器材；
C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶；
D．将电磁打点计时器接在6V电压的直流电源上，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．保持小桶及其内部所装沙子的质量不变，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关系图象，并由图象确定a-M关系．
（1）该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在______实验步骤之后．
（2）在上述步骤中，有错误的是______，应把______改为______．
（3）在上述步骤中，处理不恰当的是______，应把______改为______．
II、某两个同学用图1所示的装置（图中A为小车，B为带滑轮的长木板，C为水平桌面），分别在《探究加速度与外力间的关系》实验中，各自得到的图象如图2中甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是______，乙是______．平衡摩擦力时，木板倾角过大；平衡摩擦力时，木板倾角太小．

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在“探究”加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出，实验中所使用的电源是50H_Z的交流电．

（1）当M与m的大小关系满足______时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
（2）图乙为某次实验得到的纸带，图中A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出．根据纸带可计算出纸带所对应小车的加速度a=______m/s²（结果保留三位有效数字）
（3）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与______的图象．
（4）如图丙所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图象，说明实验存在的问题是______．
（5）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图象如图丁所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同______．

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如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）探究加速度与力、质量的关系”的实验装置．
（1）在研究加速度和力的关系的实验中，必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为______用DIS测小车的加速度．
（2）在研究小车的加速度_a和小车的质量M的关系时，由于始终没有满足M＞＞m（m为钩码的质量）的条件，结果得到的图象应是如图中的图______．

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某同学在实验室用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，小车及车中钩码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示．
（1）在实验中平衡摩擦力时需将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能______．
（2）在______条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制______不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
（3）如图丙所示为某同学根据所测量数据作出的a-F图象，说明实验存在的问题是______．

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