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- + 实验：探究加速度与力、质量的关系
- 验证加速度与力成正比的实验步骤、数据处理与误差分析
- 验证加速度与质量成反比的实验步骤、数据处理与误差分析
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甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量的关系和加速度与合力的关系的实验时，使用图所示的装置，设小车和车上砝码（图中未画出）的总质量为
，小盘及盘中砝码的总质量为
，分别得出如图（a）、（b）、（c）、（d）四个图像，其中图（a）、（b）、（c）是
图像，图（d）是
图像，则下列说法正确的是（ ）
（a）
（b）
（c）
（d）
，小盘及盘中砝码的总质量为，分别得出如图（a）、（b）、（c）、（d）四个图像，其中图（a）、（b）、（c）是图像，图（d）是图像，则下列说法正确的是（ ）（a）
（b）（c）
（d）| A．甲和乙较好地把握了实验条件：远大于 |
| B．丙和丁没有把握好实验条件：远大于 |
| C．长木板的倾角太小时，得到（a）图，长木板的倾角太大时，得到（b）图 |
| D．甲、乙、丙三位同学中，丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作 |
利用图所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度
与钩码的质量
的对应关系图，如图（b）所示实验中小车（含发射器）的质量为
，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻的定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与其相连的计算机得到.回答下列问题：
（1）根据该实验数据的结果，小车的加速度与钩码的质量的关系如何？
（2）由图（b）可知，
图线不经过原点，可能的原因是什么？如何消除？
（3）若利用该实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力
作为小车受到的合外力，则实验中应采取何种改进措施？
与钩码的质量的对应关系图，如图（b）所示实验中小车（含发射器）的质量为，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻的定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与其相连的计算机得到.回答下列问题：（1）根据该实验数据的结果，小车的加速度
与钩码的质量的关系如何？（2）由图（b）可知，
图线不经过原点，可能的原因是什么？如何消除？（3）若利用该实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力
作为小车受到的合外力，则实验中应采取何种改进措施？用图甲所示装置探究物体的加速度与力、质量的关系。实验前已经调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行，已经平衡了摩擦力。g=9.8m/s2。
（1）实验时保持小车(含车中砝码)的质量M不变，用打点计时器测出小车运动的加速度a。
图乙为悬挂一个钩码后实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测得各计数点到A点间的距离如图乙所示。已知所用电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小a=_______m/s2。若悬挂钩码的质量为50g，把悬挂的钩码和小车(含车中砝码)看成一个整体，则小车(含车中砝码)的质量M=_______kg。(结果均保留两位有效数字)
（2）实验时保持悬挂钩码的质量m不变，在小车上增加砝码，改变小车的质量，得到对应的加速度，若用加速度作为纵轴，小车(含车中砝码)的质量用M表示，为得到线性图象，则横轴代表的物理量为______
（1）实验时保持小车(含车中砝码)的质量M不变，用打点计时器测出小车运动的加速度a。
图乙为悬挂一个钩码后实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测得各计数点到A点间的距离如图乙所示。已知所用电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小a=_______m/s2。若悬挂钩码的质量为50g，把悬挂的钩码和小车(含车中砝码)看成一个整体，则小车(含车中砝码)的质量M=_______kg。(结果均保留两位有效数字)
（2）实验时保持悬挂钩码的质量m不变，在小车上增加砝码，改变小车的质量，得到对应的加速度，若用加速度作为纵轴，小车(含车中砝码)的质量用M表示，为得到线性图象，则横轴代表的物理量为______
| A．小车(含车中砝码)的质量M |
| B．小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和m＋M |
C．小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和的倒数 |
D．悬挂钩码质量的倒数 |
某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究加速度与物体受力的关系”。图中A为质量为M的小车，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器B，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码P的质量为m，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦。
(1)在实验过程中，_______（选填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。
(2)乙图为某次实验得到的纸带，相邻计数点间还有四个计时点没有画出，已知电源的频率为f，由纸带可得小车的加速度表达式为a=__________（用x1、x2、x3、x4、f来表示）。
(3)实验完毕后，某同学发现实验时的电压小于220V，那么加速度的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
(1)在实验过程中，_______（选填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。
(2)乙图为某次实验得到的纸带，相邻计数点间还有四个计时点没有画出，已知电源的频率为f，由纸带可得小车的加速度表达式为a=__________（用x1、x2、x3、x4、f来表示）。
(3)实验完毕后，某同学发现实验时的电压小于220V，那么加速度的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，实验装置示意图如图1所示。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要将带有定滑轮的木板_______（选填“A”或“B”）端适当垫高，使小车在______________（选填“挂”或“不挂”）砂桶时做匀速直线运动。
(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是_______。
(3)图2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=_______m/s2。（结果保留2位小数）
(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要将带有定滑轮的木板_______（选填“A”或“B”）端适当垫高，使小车在______________（选填“挂”或“不挂”）砂桶时做匀速直线运动。
(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是_______。
| A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g |
| B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g |
| C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g |
| D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g |
某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。
(1)做实验时，将滑块从图甲所示位置静止释放，由数字计数器（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中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=______；滑块加速度的表达式a=______。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为______mm。
(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h的正确操作方法是________。
(1)做实验时，将滑块从图甲所示位置静止释放，由数字计数器（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中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=______；滑块加速度的表达式a=______。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为______mm。
(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h的正确操作方法是________。
| A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大 |
| B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变 |
| C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变 |
| D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小 |
如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置．他们调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数F，求出加速度a．
请回答下列问题：
(1)实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为_______ m/s2． (结果保留三位有效数字)．
(2)以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，若传感器的质量为m0，则物块的质量为____ ．若已知重力加速度为g，物块与长木板动摩擦因数为μ＝________ ．
(3)该实验需不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量？_____ ．(填“需要”或“不需要”)
请回答下列问题：
(1)实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为
(2)以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，若传感器的质量为m0，则物块的质量为
(3)该实验需不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量？
两实验小组分别做“探究加速度和力、质量的关系”实验。
(1)A组用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小。做实验时，下列操作必要且正确的是____________________。
(2)B组用如图乙所示的实验装置来做实验。
在正确、规范的操作中，打出一条如图丙所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的频率为50z。打第4个计数点时小车的速度v4=_______m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a=_________m/s2。（结果保留三位有效数字）
(1)A组用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小。做实验时，下列操作必要且正确的是____________________。
| A．将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动 |
| B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数 |
| C．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 |
| D．用天平测出砂和砂桶的质量 |
在正确、规范的操作中，打出一条如图丙所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的频率为50z。打第4个计数点时小车的速度v4=_______m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a=_________m/s2。（结果保留三位有效数字）
在探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系。实验装置如图所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小。已知两车质量均为200g，实验数据如表所示：
试根据该实验的情境，回答下列问题：
(1)两小车的位移s甲、s乙与加速度a甲、a乙的关系满足____________；
(2)分析表中数据可得到结论：_________________________________________________；
(3)该装置中的刹车系统的作用是________________________________________。
| 实验 次数 | 小车 | 拉力 F/N | 位移 s/cm | 拉力比 F甲/F乙 | 位移比 s甲/s乙 |
| 1 | 甲 | 0.1 | 22.3 | 0.50 | 0.51 |
| 乙 | 0.2 | 43.5 | |||
| 2 | 甲 | 0.2 | 29.0 | 0.67 | 0.67 |
| 乙 | 0.3 | 43.0 | |||
| 3 | 甲 | 0.3 | 41.0 | 0.75 | 0.74 |
| 乙 | 0.4 | 55.4 |
试根据该实验的情境，回答下列问题：
(1)两小车的位移s甲、s乙与加速度a甲、a乙的关系满足____________；
(2)分析表中数据可得到结论：_________________________________________________；
(3)该装置中的刹车系统的作用是________________________________________。
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，教材中提供了两种参考案例。
(1)参考案例一如图（a）所示，两个小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码。两个小车后端各系一条细线，用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上，使小车静止。抬起黑板擦，两小车同时开始运动，按下黑板擦，两小车同时停下来。若用刻度尺测出两小车通过的位移分别为s1、s2，则它们的加速度之比为________。
(2)参考案例二如图（b）所示，当平衡摩擦力后，若作用在小车上的力是通过测量小盘和砝码的重力mg得到的，即
，这样处理会有系统误差，为了减小系统误差，小盘和砝码的质量m与小车的质量M应满足的关系是______；为了消除这个系统误差，某同学认为将小盘中减掉的砝码放到小车上，就会消除系统误差，则他的研究对象应该是__________。
(1)参考案例一如图（a）所示，两个小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码。两个小车后端各系一条细线，用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上，使小车静止。抬起黑板擦，两小车同时开始运动，按下黑板擦，两小车同时停下来。若用刻度尺测出两小车通过的位移分别为s1、s2，则它们的加速度之比为________。
(2)参考案例二如图（b）所示，当平衡摩擦力后，若作用在小车上的力是通过测量小盘和砝码的重力mg得到的，即
，这样处理会有系统误差，为了减小系统误差，小盘和砝码的质量m与小车的质量M应满足的关系是______；为了消除这个系统误差，某同学认为将小盘中减掉的砝码放到小车上，就会消除系统误差，则他的研究对象应该是__________。