1、42影响加速度的因素43探究加速度与力、质量的定量关系1如图1所示是某同学“探究加速度与力、质量的定量关系”实验时安装完毕后，准备释放小车时的装置示意图。另一同学指出了图中的几处错误，其中不正确的是()图1A实验前没有平衡摩擦力B拉小车的细线应与长木板平行C实验中所用电源应为交流电源D小车应靠近打点计时器且打点计时器应距右端较远些解析小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远些，选项D错误。答案D2在“探究加速度与力、质量的定量关系”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()解析依靠重力来平衡阻力，同时阻力包含纸带与打点计时器之间的摩擦，故
2、操作为：需要连上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高。故选项B正确，A、C、D错误。答案B3在“探究加速度与力、质量的定量关系”的实验中，利用如图2所示的装置。图2(1)本实验采用的实验方法是_。A控制变量法B假设法C理想实验法(2)(多选)下列说法中正确的是_。A在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小B在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量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托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托盘和砝码的总重力大小(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示。(小
3、车质量保持不变)F/N0.200.300.400.500.60a/(ms2)0.100.200.280.400.52根据表中的数据在图3所示坐标系上作出aF图象。图3图线不过原点的原因可能是_。解析(1)实验采用了控制变量法，即先保证小车质量不变，探究加速度与合力的关系，再保证小车受到的合力不变，探究加速度与质量的关系。(2)探究a与m的关系时，保持F不变，改变m大小；探究a与F的关系时，保持m不变，改变F的大小，故选项A、B错误；a 关系图象为过原点的直线，作出这个图象更容易证明a与m成反比，选项C正确；只有当小车的质量远大于托盘与砝码的总质量时，托盘与砝码的总重力才等于小车受到的合力，选项
4、D正确。(3)作出的aF图象如图所示。由aF图象可知，当力F0.10 N时，小车没有动，说明此时没有平衡摩擦力或小车所受的摩擦力没有完全平衡掉。答案(1)A(2)CD(3)aF图象见解析图未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够等级性检测4如图4甲所示，在“探究加速度与力、质量的定量关系”实验中，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计算出。甲乙图4(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)一组同学在做探究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
5、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，应该作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。解析(1)探究加速度与力、质量的定量关系的实验中，要保证Mm，才能保证绳子的拉力等于m的重力。(2)根据经验在F相同条件下，M越大，运动状态越难以改变，即加速度越小，猜想a与M可能成反比，因为反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，所以实验数据处理时作出a
6、与的图象。(3)在小车质量M相同的情况下，拉力越大，加速度越大，实验中我们又认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，所以两个同学做实验时盘及盘中砝码的质量不同，m乙大于m丙。答案(1)Mm(2)(3)大于5在“探究加速度与力、质量的定量关系”活动中，某小组设计了如图5所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止。图5(1)在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使_；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量_小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于
7、”)。(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为_。(3)实验中获得数据如下表所示：小车、的质量均为200 g。实验次数小车拉力F/N位移s/cm10.10.246.5120.229.040.343.6330.341.160.444.8040.436.430.545.56在第1次实验中小车从A点运动到B点的位移如图6所示，请将测量结果填到表中空格处。通过分析，可知表中第_次实验数据存在明显错误，应舍弃。图6解析(1)拉小车的水平细线要与轨道平行。只有在砝码盘和砝码的总质量远小于小车质量时，才能认为砝码盘和砝码的总重力等于细线拉小车的力。(2)对初速度为零的匀加速
8、直线运动，时间相同时，根据sat2，得。(3)刻度尺的最小刻度是1 mm，要估读到毫米的下一位。读数为23.86 cm0.50 cm23.36 cm。答案(1)细线与轨道平行(或水平)远小于(2)两小车从静止开始做匀加速直线运动，且两小车的运动时间相等(3)23.36(23.3423.38均对)36“探究加速度与力、质量的定量关系”的实验装置如图7所示。图7(1)关于实验步骤，下列说法正确的是_。A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B实验时应先释放小车，后接通电源C本实验砝码及砝码盘B的质量应约等于小车A的质量D在探究加速度与质量的关系时，应作a 图象(2)在实验中，某同学得到了一条纸带如图
9、8所示，选择了A、B、C、D、E作为计数点，相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出，其中s17.05 cm、s27.68 cm、s38.30 cm、s48.92 cm，电源频率为50 Hz，可以计算出小车的加速度大小是_ m/s2。(保留两位有效数字)图8(3)某同学将长木板右端适当垫高，其目的是_。如果长木板的右端垫得不够高，木板倾角过小，用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力，他绘出的aF 关系图象可能是_。解析(1)每次改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力，选项A错误；实验时应先接通电源，后释放小车，选项B错误；实验要求砝码及砝码盘B的质量应远小于小车A的质量，选项C错误；探究
10、a与mA的关系时，应作a 图象，选项D正确。(2)加速度a m/s20.62 m/s2。(3)长木板右端适当垫高的目的是平衡摩擦力，若木板倾角过小，即平衡摩擦力不足，会出现有拉力，但加速度仍为零的情况，即B图。答案(1)D(2)0.62(3)平衡摩擦力B7用图9甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。图9(1)完成平衡摩擦力的相关内容：取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动。如果打出的纸带如图乙所示，则应_(填“增大”“减小”或“不改变”)木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出_的点迹为止。(2)某同学实验时得到如图丙所示的aF图象(砂和砂桶总质
11、量远小于小车质量)，则该同学探究的是：在小车质量一定的条件下，_成正比。(3)上题中若砂和砂桶总质量过大，不能远小于小车质量，则可能会出现下列图象中的()解析(1)由题图乙所示纸带可知，小车在运动过程中在相等时间内的位移越来越大，小车做加速运动，平衡摩擦力太过，木板倾角太大，应减小木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔相等为止。(2)由题图丙可知，纵轴表示加速度，横轴表示力，探究的是加速度与力的关系，应控制小车质量不变，由图象可知：在小车质量一定的条件下，小车的加速度与所受的拉力成正比。(3)若砂和砂桶总质量过大，不能远小于小车质量，小车加速度与力不成正比，aF图象不是直线，aF图象向下弯曲，由图象可知，会出现B所示情况。答案(1)减小间隔相等(2)小车的加速度与所受拉力(3)B