2 实验：探究加速度与力、质量的关系 知识点题库

（1） 下列关于该实验的说法，正确的是       （选填选项前的字母）

（2） 从实验中挑选出一条点迹清晰的纸带，用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz（相邻两个计数点间有四个点未画出）．

从图乙中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s₁=cm，计算打出C点时小车的速度v_C=m/s，该小车的加速度a=m/s²（计算结果保留两位有效数字）．

（3） 该小组在探究小车加速度a与小车质量M的关系中，作出了a﹣ 的图线，如图丙所示，可求得小车受到的合外力大小为 N（计算结果保留两位有效数字）．

（1） 本实验应用的实验方法是法，下列说法中正确的是．

A．在探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小

B．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量

C．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a= 图象

D．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小

（2）

某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示：（小车质量保持不变）

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/（m•s2）	0.10	0.20	0.28	0.40	0.52

①根据表中的数据在如图的坐标图上作出a﹣F图象．

②产生实验误差的原因可能是．

（1） 为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做运动．

（2） 小车及车中砝码的质量用M表示，砂桶及砂的质量用m表示，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砂桶及砂的重力．

（3） 某次实验测得的数据如下表所示．根据这些数据在坐标图2中描点并作出a﹣ 图线，通过a﹣ 图线求得合外力大小为N（计算结果保留两位有效数字）．

/kg﹣1	a/（m•s﹣2）
4.0	1.2
3.6	1.1
2.0	0.6
1.4	0.4
1.0	0.3

（1） 如图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上．

根据图乙可知，打下E点时小车的速度为m/s．小车的加速度为m/s² ． （计算结果均保留两位有效数字）

（2） 另一同学在该实验中得到如下一组实验数据（表中F表示细线对小车的拉力，a表示小车的加速度）：

F/N	0.196	0.294	0.392	0.490	0.588
a/m•s﹣2	0.25	0.58	0.90	1.20	1.53

①请在图丙所示的坐标系中画出a﹣F图线；

②根据图表分析，实验操作中存在的问题可能是（填字母序号）

A、没有平衡摩擦力

B、平衡摩擦力时木板倾角过小

C、平衡摩擦力时木板倾角过大

D、小车质量太大

E、砂桶和砂的质量太大．

（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及盘中砝码的重力．

（2） 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．

（3） 如图 ，甲同学根据测量数据做出的 图线，说明实验存在的问题是 ．

（4） 乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的 图线，如图 所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？ ．

（5） 已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度 结果保留三位有效数字  

（1） 以下操作正确的是______________。

（2） 为了更直接地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用 关系图象表示出来。如果 图象是通过坐标原点的一条直线，则说明。

（3） 如图是该实验中打点计时器打出的纸带，打点频率50 Hz。O点为打出的第一个点，A、B、C、D、E、F、G是计数点，每相邻两计数点间有4个点未标出，OA=17.65 cm、AB=11.81 cm、BC=14.79 cm、CD=17.80 cm、DE=20.81 cm、EF=23.80 cm、FG=26.79 cm，根据以上数据进行处理。物体的加速度是m/s² ， 打F点时的速度是m/s。（结果均保留三位有效数字）

（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约等于盘及盘中砝码的重力．

（2） 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．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该做a与的图象．

（3） 乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a— 图线如图乙所示，两个同学做实验时的盘及盘中砝码的质量m_乙(填“大于”“小于”或“等于”)m_丙．

（1） 为达到本实验目的，平衡两车的阻力（填“需要”或“不需要”），满足钩码的质量远小于任一小车的质量（填“需要”或“不需要”）；

（2） 安装调整实验器材后，同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内，相对于其起始位置的位移分别为 、 ，在误差允许的范围内，若等式近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”（用题中字母表示）。

（1） 实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，操作方法是把长木板右端用垫木垫高，在不挂重物且计时器打点的情况下，轻推一下小车，让小车拖着纸带在长木板上运动，通过纸带判断小车是否做匀速运动，若实验中发现打点计时器在纸带上打的点如图所示，通过纸带可判断小车并不是做匀速直线运动，可通过以下措施进行改进（____）

（2） 采取合理的措施平衡摩擦力后开始进行实验，图是正确进行实验操作后打点计时器所打的纸带的一部分，在纸带上每隔四个点选一个点作为计数点，A、B、C、D和E为纸带上五个计数点。已知打点计时器所用的电源频率为50Hz，则AC间的距离为cm，可得小车的加速度a=m/s²（计算结果保留两位有效数字）

（1） 为了减小实验误差，砝码和砝码盘的总质量应 选填“远大于”“远小于”或“等于” 小车的质量 每次改变小车质量 或砝码质量 时， 选填“需要”或“不需要” 重新平衡摩擦力；

（2） 按照正确的操作，实验打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻的点间还有四个点未画出。已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz，则小车运动到C点的速度大小为m/s；小车运动的加速度大小为 m/s² 结果均保留两位有效数字 ；

（3） 某同学在平衡摩擦力时把木板的一端垫得过高，所得的a-F图像为下图中的。

（1） 甲同学采用装置甲，实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加速运动。

①此实验中可以不测量小车加速度的具体值，原因是。

②通过改变，就可以改变小车所受的合力。

（2） 乙同学采用图乙所示的气垫导轨装置进行实验，其中 、 为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过 、 光电门时，光束被挡的时 、 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，牵引码的质量为m，回答下列问题：

①若取 ，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是。

A．    B．      C．       D．

②在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为。（ ， ，D，x表示）

（1） 实验时，一定要进行的操作是__________；

（2） 实验获得的纸带如下图所示，相邻两个计数点之间的还有四个计时点未画出，打点计时器所接交流电的频率为f，则滑块加速度的表达式为；

（3） 若力传感器示数为F，滑块的质量为m，重力加速度为g，用a表示滑块的加速度，则滑块与桌面之间的摩擦因数表达式为；

（4） 若s₁=1.60cm，s₂=2.09cm，s₃=2.60cm，s₄=3.12cm，s₅=3.60cm，s₆=4.08cm，f=50Hz，F=0.14N，m=0.1kg，g=9.8m/s² ， 则摩擦因数大小为。（保留两位有效数字）

（1） 关于该装置，下列说法正确的是____________

（2） 某学生使用该装置平衡好摩擦力后，做“测定当地的重力加速度”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图2所示。他用天平测得小车的质量为M，钩码质量为m，已知计时器所用交流电周期为T。

①打点2时小车的速度大小为v=（用d₁、d₂、d₃、d₄、d₅、d₆、T中的几个物理量来表示）

②通过纸带可以求出小车的加速度a＝（用d₁、d₂、d₃、d₄、d₅、d₆、T中的几个物理量来表示）

③通过纸带可以求出当地的重力加速度g＝（用d₁、d₂、d₃、d₄、d₅、d₆、T、M、m中的几个物理量来表示）

（1） 一端固定有定滑轮的长木板放在水平桌面上，按照图甲安装好器材，图甲中电源插头应该插入________。

（2） 往空砂桶里，逐渐加入砂子，当小车开始缓慢运动时，取下砂桶，在天平上称得砂和砂桶的质量为m₀ ， 由此可知，小车受到的摩擦力为。

（3） 在满足小车质量M远大于砂和砂桶质量m的条件下进行实验，根据实验得到的多组数据，即砂和砂桶的质量m和小车对应的加速度a，画出的图像如图乙所示，重力加速度大小为g，则图中b表示的物理量为，图像斜率为。

（1） 若他们将细线中的力传感器示数作为小车所受合力，则他们在实验前还需要；

（2） 实验中打出一条纸带，如图乙所示，从某清晰点开取计数点，分别标为0、1、2、3、4、5、6，测量计数点0到3的距离为d₁ ， 计数点0到6的距离为d₂ ， 已知相邻计数点间的时间间隔均为T，则小车的加速度大小a=；

（3） 若根据实验数据得出如图丙所示的图线，其图线不过坐标原点的原因可能是；

（4） 由图像可以求出小车的质量m=kg。（结果保留两位有效数字）

（1） 图线是在轨道左侧抬高成斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）．

（2） 滑块和位移传感器发射部分的总质量 kg：滑块和轨道间的动摩擦因数 ．

（1） 电火花计时器使用V（填“4-6”或“220”）的（填“交流”或“直流”）电源。

（2） 实验之前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法如下：将木板的右端垫高，让小车在木板上运动，直到小车可以做（选填“匀速”或“加速”）运动时为止。

（3） 实验时，应在释放纸带（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源。

（4） 如图2为该同学打出的一条纸带，纸带上有O、A、B、C、D、E和F等计数点，测得O到C的距离为 ， C到F的距离为 ， 用、和T表示出小车的加速度a=。