题目
题型：不详难度：来源：
（1）实验前应先平衡摩擦力，方法：不挂托盘，使小车拖着纸带，纸带通过打点计时器，并且使打点计时器处于工作状态，逐渐调节木板的倾角，使打下的纸带点间距相等，则说明小车做______，即平衡了摩擦力．
（2）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及盘中砝码的重力．
（3）某同学保持小车的质量不变，改变盘中砝码的质量，根据所得数据，在如图2所示坐标系中作出a-F图象．图线存在截距，其原因是______：由图象可得出的结论是______．
（4）如图3所示为某同学在做实验时由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是______m/s，加速度的大小是______m/s2（提示：用逐差法计算加速度，计算结果保留两位有效数字）．
答案
（2）根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F拉=ma
对M：F拉=Ma
解得：F拉=
| mMg |
| M+m |
| mg | ||
1+
|
当M＞＞m时，即小车的质量远大于砝码和盘的总质量，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．
（3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
由图可知，a-F是直线，说明a与F成正比．
（4）根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度，
即：vA=
| x3+x4 |
| 2T |
| 0.0833+0.0895 |
| 0.2 |
根据逐差法小车运动的加速度为：a=
| (x6+x5+x4)-(x1+x2+x3) |
| 9T2 |
| (10.26+9.61+8.95)-(8.33+7.68+7.05) |
| 9×0.01 |
故答案为：（1）匀速直线运动；（2）M远大于m；（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；a与F成正比；（4）0.86；0.64．
核心考点
试题【在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图1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打上的点】；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
①实验主要步骤如下：
A．将拉力传感器固定在小车上；
B．平衡摩擦力，让小车在没有拉力作用时能做匀速直线运动；
C．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
D．接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率
vA、vB；
E．改变所挂钩码的数量，重复D的操作．
②下表中记录了实验测得的几组数据，vB2-vA2是两个速度传感器记录的速率的平方差，则加速度的表达式a=______．
表中的第3次实验数据应该为a=______m/s2（结果保留三位有效数字）．
③如图乙所示的坐标纸上已经绘出了理论上的a-F图象．请根据表中数据，在坐标纸上作出由实验测得的a-F图线．
| 次数 | F（N） | vB2-vA2（m2/s2） | a（m/s2） |
| 1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
| 2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
| 3 | 1.42 | 2.34 | |
| 4 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
| 5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
| 用如图所示装置探究影响加速度的因素，提供的器材有长木板、铁架台、米尺、计时仪器、小车（可视为质点）、砝码等，进行以下探究活动 （l）探究加速度与质量的关系． ①测量木板长度为l，将木板一端放在铁架台的支架上． ②让小车从静止开始由顶端滑到底端，测出下滑时间t，则小车运动的加速度可表示为a=______． ③保持木板倾角不变，向小车内加入砝码，再使其由静止开始从顶端滑到底端，测出下滑时间t′． ④在实验误差范围内小车两次下滑的加速度a与a′的关系为a______a′（填“＞”、“＜”或“=”） ⑤据此能否得出加速度与质量的关系？______ （填“能”或“不能”） （2）探究加速度与合外力的关系 ①若不计摩擦，小车质量为M，木板长度l，两端高度差为h时，小车沿木板下滑受到的合外力为F=______， ②改变木板倾角，测出每次木板两端的高度差h和小车下滑的时间t． ③为了寻求a与F的关系，可以作出与变量h、t相关的图象，当两坐标轴的物理量为______和______时，得到的图象才是直线．  | |||
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中．某实验小组用如图所示装置，采用控制变量的方法来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系． （1）此实验小组所用电源频率为50Hz，得到的纸带如图所示．舍去前面比较密集的点，从O点开始，在纸带上取A、B、C三个计时点（OA间的各点没有标出），已知d1=3.0cm，d2=4.8cm，d3=6.8cm．则小车运动的加速度为______m/s2．（结果保留2位有效数字） （2）某实验小组得到的图线AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______ A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态 C．砝码盘添加砝码的总质量太大 D．所用小车的质量太大． | |||
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．为了比较容易地归纳出加速度a与质量M的关系，应该作a与______的图象．如图是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间有四个点未画出．已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ，则小车运动的加速度a=______m/s2． | |||
| 在探究加速度a与力F、质量m的关系实验中，三个小组分别采用了图甲、图乙、图丙不同的实验器材进行．乙组不同于甲组的是长木板的右端垫着小木块，丙组不同的是用气垫导轨代替长木板、数字计时器代替打点计时器（遮光条通过每个光电门需要的时间t都可以直接显示出来）． （1）若先探究a与F的关系，则应保持实验器材中______不变；实验中测F应该测的是______，在三组器材中测F时产生系统误差最大的是______，乙组中采取减小系统误差的关键是______．三个组测量了数据后描绘的a-F图象有所不同，其中有一组得到的如图丁所示，这是______组器材测得的结果．（每空1分） （2）用丙组做实验时两个光电门间距是30cm，遮光条的宽度为1cm，它通过光电门1和2时需要的时间分别显示为0.1s和0.025s，计算小车经过两个光电门时的速度为v1=______m/s，v2=______m/s，由此计算出小车的加速度a=______m/s2．  |