1、探究加速度与物体受力、物体质量的关系1(1)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验中，用改变桶内砂的质量的办法来改变对小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据。然后根据测得的数据作出如图所示aF图线，发现图线既不过原点，又不是直线，可能的原因是_。A没有平衡摩擦力，且小车质量较大B平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大C平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大D平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大(2)在改正了上述错误之后，保持小车及砝码质量M不变。反复改变砂的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力(小桶及砂重力)与加速
2、度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么？答：_。解析：(1)从图中发现直线没过原点，当a0时，F0。也就是说当绳子上有拉力时小车还没有加速度，说明平衡摩擦力过小，所垫木板太低。从图像上可以看出：F逐渐增加，桶内砂的质量在增加，使桶及桶内砂的质量没有远小于车的质量，所以A、B、D三项错误，C项正确。(2)由于小桶及砂的加速度的方向向下，处于失重状态，拉小车的合外力Fmgmg，因此，M。答案：(1)C(2)由于小桶及砂的失重，拉小车的合外力Fmg，而处理数据时又将Fmg处理。因此，M。2某实验小组利用光
3、电计时器等器材来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系，实验装置如图甲所示。(1)本实验在正确操作的情况下，保持钩码的质量m不变，通过增加小车上的配重片来改变小车和遮光条的总质量M，由光电计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，用刻度尺测得两个光电门之间的距离x，用10分度的游标卡尺测得遮光条的宽度为d。则小车的加速度表达式a_(表达式均用已知字母表示)。测得遮光条的宽度如图乙所示。其读数为_mm。(2)该小组通过实验得到a图像，如图丙所示。则所挂钩码的质量m_kg。(当地的重力加速度为g9.8 m/s2)解析：(1)小车经过光电门1时的速度表达式为：v1
4、经过光电门2时的速度表达式为：v2根据匀变速直线运动位移速度公式得：2axv22v12解得：a，游标卡尺的读数由主尺和游标尺两部分组成，读数为5 mm00.1 mm5.0 mm。(2)小车的合力F合mgMa，解得：amg，图像的斜率表示mg，所以有：mg N0.98 N，故所挂钩码的质量m0.1 kg。答案：(1)5.0(2)0.13(2020全国卷)一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图所示。一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球B释放时的高度h00.590 m，下降一段距离后的高度h0.100 m；由h0下降至h所用的时间T0
5、.730 s。由此求得小球B加速度的大小为a_m/s2(保留3位有效数字)。从实验室提供的数据得知，小球A、B的质量分别为100.0 g 和150.0 g，当地重力加速度大小为g9.80 m/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a_ m/s2(保留3位有效数字)。可以看出，a 与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：_。解析：小球B做初速度为零的匀加速直线运动，有h0haT2，解得a1.84 m/s2。对小球B由牛顿第二定律有mBgFmBa，对小球A由牛顿第二定律有FmAgmAa，FF，解得a1.96 m/s2。a和a有明显差异，原因可能是滑轮的轴不
6、光滑或滑轮有质量。答案：1.841.96滑轮的轴不光滑(或滑轮有质量)4(2020北京等级考)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：(1)为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是_(填选项前的字母)。A小车质量相同，钩码质量不同B小车质量不同，钩码质量相同C小车质量不同，钩码质量不同(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系，设
7、计实验并得到小车加速度a与质量M的7组实验数据，如下表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出a图像。次数1234567a/(ms2)0.620.560.480.400.320.240.15M/kg0.250.290.330.400.500.711.00 (3)在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。请在图3中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是_(填选项前的字母)。A使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力B若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力C无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等
8、于绳的拉力D让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力解析：(1)由“对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比”，可知两小车的质量不同，所受合外力相同，再由实验装置可知，合外力由钩码的重力提供，故钩码质量相同。B正确。(2)由题表可知，a40.40 m/s2， 2.5 kg1，在题图2中描出该点，并用一条直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀分布在直线两侧，并舍弃离直线较远的点，如图甲所示。(3)对小车受力分析如图乙所示，小车受重力G、支持力FN、拉力F和摩擦力Ff。当小车沿倾角合适的斜面运动时，小车的重力沿斜面的分力与滑动摩擦力平衡，小车受到的合外力可等效为绳的拉力，A正确；若斜面倾角过大，小车的重力沿斜面的分力的大小将大于滑动摩擦力的大小，小车所受合力将大于绳的拉力，B错误；砂和桶与小车的加速度相同，对砂和桶整体，根据牛顿第二定律可知，它们的重力要大于绳的拉力，C错误；当小车的运动趋近于匀速运动时，砂和桶可近似看成受力平衡，则砂和桶的重力近似等于绳的拉力，D正确。答案：(1)B(2)见解析图甲(3)见解析图乙AD
