1、第二节 实验：探究加速度与力质量的关系1在研究加速度a和力F、质量m的关系时，应用的是()A控制变量的方法 B等效替代的方法C理论推导的方法 D理想实验的方法答案A解析由于涉及多个变量，探究加速度与力的关系时，控制质量不变而改变力的大小；探究加速度与质量的关系时，控制力不变而改变质量的大小，实验应用了控制变量法，A正确。2在实验“探究加速度与质量的关系”时，下列说法中正确的是()A应该改变拉力的大小B为了直观判断二者间的关系，应作出a图像C每次改变小车质量时，必须重新补偿小车受到的阻力D只需测量一次，记录一组数据即可答案B解析探究加速度与质量的关系时，应该控制力不变，A错误；在研究两个变量之间
2、的关系时，为了直观判断二者之间的关系，应作出直线图像，所以在探究加速度与质量的关系时，应作出a图像，B正确；每次改变小车质量时，不需要重新补偿阻力，C错误；在探究加速度与质量的关系时，需至少测量五次，记录五组数据，画出图像，根据图像探究二者关系，D错误。3某组同学用如图所示装置研究在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。下列措施中不需要或不正确的是()A首先要补偿阻力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力B小车的质量要远大于塑料桶和桶内砝码的质量C实验中可以通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力D每次改变小车受到的拉力后都需要重新补偿阻力答案D解析实验首先要补偿阻力，使小车
3、受到的合力就是细绳对小车的拉力，A正确；实验中，要保证塑料桶和桶内砝码的总质量远小于小车的质量，这样才可认为塑料桶和桶内砝码的总重力近似等于细绳对小车的拉力，B正确；实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，C正确；每次改变小车受到的拉力，即改变塑料桶和桶内砝码的总重力后，不需要重新补偿阻力，D错误。4在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是()答案B解析本实验要依靠小车重力沿斜面的分力来补偿小车受到的阻力，故应在有打点计时器的一端垫上一块木块，当纸带上所打的点迹分布均匀时，说明小车做匀速直线运动，已经补
4、偿了阻力，C、D错误；在补偿阻力时，不能挂重物，A错误，B正确。5小何用如图所示装置探究加速度a与质量m的关系。在保持小车受力F相同的情况下，测得不同质量对应的加速度。小何同学为了运用这些数据得到实验结论，作出的图像应该是以下四幅中的()答案D解析当合力F不变时，a与m成反比，a与成正比，D正确，A错误；am图像是双曲线，不易直接反映出相应的物理规律，故应作出a关系图像，C错误；题干要求F不变，不可能得出aF图像是经过坐标原点的直线，B错误。6为验证小车质量m车不变时，a与F成正比，下列对小车的质量m车、盘与砝码的质量m的选择中，最好的是()Am车500 g，m分别为50 g、70 g、100
5、 g、125 gBm车500 g，m分别为20 g、30 g、40 g、50 gCm车200 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 gDm车200 g，m分别为30 g、40 g、50 g、60 g答案B解析实验中必须满足小车的质量远大于盘和砝码的总质量，故选B。7(多选)四位同学在探究加速度与物体质量和合外力的关系的实验时，分别得出如图甲、乙、丙、丁四条图线，其中图甲、乙、丙是aF图线，图丁是a图线(设小车和车上砝码的质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m)，则下列说法中正确的是()A甲和乙同学较好地把握了实验条件M远大于mB丙和丁同学没有把握好实验条件M远大于mC甲同学长木板的倾
6、角太小，而乙同学长木板的倾角太大D甲、乙、丙三同学中，丙较好地完成了补偿阻力的操作答案ACD解析因为图线甲、乙、丙都是直线，说明满足小车和车上砝码质量之和M远远大于砂及砂桶的总质量m，故A正确，B错误；图线丙经过坐标原点，说明阻力补偿得比较到位，甲图中，当a0时，F0，即小车的加速度为0时，有牵引力，说明实验时遗漏了补偿阻力或阻力补偿不足，即甲同学长木板的倾角太小，乙图中，aF图像在a轴上有截距，说明长木板的倾角太大，阻力补偿过度，故C、D正确。8.如图所示为探究小车加速度与所受合力关系的实验示意图局部。该实验中，两小车各自受到向左的恒定拉力，通过铁夹子同时释放让两小车同时由静止开始运动，然后
7、通过铁夹子同时夹住小车后面的细线使小车同时突然停止运动，从而使小车近似做了一段匀加速直线运动，进而比较两小车的加速度。关于此实验中两小车加速度的判断，下列说法正确的是()A两小车的加速度之比等于位移之比B两小车的加速度之比等于位移的反比C两小车的加速度之比等于位移平方之比D两小车的加速度之比等于位移平方的反比答案A解析两个小车均由静止释放，初速度均为0，运动的时间相等，由位移公式知sat2，所以小车的加速度和位移成正比，A正确。9某实验小组同学用如图1所示装置“探究物体加速度与力、质量的关系”。(1)打点计时器是一种使用_(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器。(2)在研究物体的加速度与力的关
8、系时，保持不变的物理量是_。A小车质量B塑料桶和桶中砝码的质量(3)实验中，要使小车的质量_(填“远大于”或“远小于”)塑料桶和桶中砝码的质量，才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和桶中砝码的重力。(4)图2为某次实验得到的纸带，测出AB1.2 cm，AC3.6 cm，AD7.2 cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个点未画出，已知打点周期为0.02 s，则小车运动时的加速度a_ m/s2，打B点时小车的速度vB_ m/s。(5)当小车的质量一定时，测得小车的加速度a与拉力F的数据如下表：F/N0.200.300.400.500.60a/(ms2)0.100.230.270.
9、400.49根据表中数据，在图3所示坐标系中作出aF图像。图线存在截距，其原因是_。答案(1)交流(2)A(3)远大于(4)1.20.18(5)图见解析未补偿阻力或木板的倾角太小，补偿阻力不足解析(1)打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器。(2)探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小，A正确。(3)当Mm时，即小车质量远远大于塑料桶和桶中砝码的质量时，才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和桶中砝码的重力。(4)根据匀变速直线运动的推论公式xaT2得：a102m/s21.2 m/s2；打纸带上B点时小车的瞬时速度大小为：vB m/s0.18 m/s。(5)根据表格中的数据描点作
10、图，如图所示：根据图线知，当F不等于零时，加速度a仍然为零，可知木板与小车之间有阻力，说明未补偿阻力或木板的倾角太小，补偿阻力不足。10为了探究加速度与力的关系，使用如图所示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，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，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：_ _。(2)若取M0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是_。Am15 g Bm215 gCm340 g Dm4400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求加速度的表达式为：a_。(用t1、t2、D、x表示)答案(1)取下牵引砝码，滑形器放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间t都相等(2)D(3)解析(1)打开气泵电源开关，放上滑行器，如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，滑行器应能在任意位置静止不动，或推动滑行器后滑行器匀速运动时，仪器就调节到位。(2)应满足Mm，故m4400 g不合适，故选D。(3)由v1，v2，vv2ax，可得：a。
