備戰(zhàn)2024年高考物理一輪重難點(diǎn)復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)四：探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)四：探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)原理(1)保持質(zhì)量不變，探究加速度跟合外力的關(guān)系．(2)保持合外力不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系．(3)作出a－F圖像和a－eq\f(1,m)圖像，確定a與F、m的關(guān)系．2.實(shí)驗(yàn)器材小車、槽碼、細(xì)繩、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、紙帶、天平、刻度尺、坐標(biāo)紙．3.實(shí)驗(yàn)過程(1)測(cè)量：用天平測(cè)量槽碼的質(zhì)量m′和小車的質(zhì)量m.(2)安裝：按照如圖所示裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好．(3)平衡摩擦力：在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，使小車能勻速下滑．(4)操作：①槽碼通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上，先接通電源后放開小車，斷開電源，取下紙帶，編號(hào)碼．②保持小車的質(zhì)量m不變，改變槽碼的質(zhì)量m′，重復(fù)步驟①.③在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，計(jì)算加速度a.④描點(diǎn)作圖，作a－F的圖像．⑤保持槽碼的質(zhì)量m′不變，改變小車質(zhì)量m，重復(fù)步驟①和③，作a－eq\f(1,m)圖像．4.數(shù)據(jù)處理(1)利用逐差法或v－t圖像法求a.(2)以a為縱坐標(biāo)，F(xiàn)為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)、畫線，如果該線為過原點(diǎn)的直線，說(shuō)明a與F成正比．(3)以a為縱坐標(biāo)，eq\f(1,m)為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)、畫線，如果該線為過原點(diǎn)的直線，就能判定a與m成反比．5.注意事項(xiàng)(1)平衡摩擦力時(shí)：紙帶上的點(diǎn)間隔均勻表示小車做勻速運(yùn)動(dòng)．(2)實(shí)驗(yàn)必須保證的條件：m?m′.(3)一先一后一按：改變拉力或小車質(zhì)量后，每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，后釋放小車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車．6.誤差分析(1)實(shí)驗(yàn)原理不完善：本實(shí)驗(yàn)用槽碼的總重力m′g代替小車的拉力，而實(shí)際上小車所受的拉力要小于槽碼的總重力．(2)平衡摩擦力不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差．知識(shí)一：教材原型實(shí)驗(yàn)【例1】圖甲為“探究加速度與物體所受合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中所用小車的質(zhì)量為，重物的質(zhì)量為，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變重物的質(zhì)量，記下測(cè)力計(jì)對(duì)應(yīng)的讀數(shù)。（1）實(shí)驗(yàn)過程中，（填“需要”或“不需要”）滿足。（2）實(shí)驗(yàn)過程中得到如圖乙所示的紙帶，已知所用交流電的頻率為。其中A、B、C、D、E為五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，可求出小車加速度的大小為。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）當(dāng)重物質(zhì)量合適時(shí)，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為。更換重物，用表示小車的加速度，表示彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，下列描繪的關(guān)系圖像合理的為。A．

B．

C．

D．

【答案】不需要0.638D【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中，細(xì)線對(duì)滑輪和小車的作用力通過測(cè)力計(jì)測(cè)量，不需要滿足；（2）[2]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為根據(jù)逐差法可得小車的加速度為（3）[3]小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有當(dāng)更換重物后，由牛頓第二定律有解得可知函數(shù)為一次函數(shù)，圖像為一條傾斜直線，與橫軸交于一點(diǎn)。故選D?！纠?】用如圖一所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)：（1）下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶滑輪的長(zhǎng)木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有A．天平

B．秒表

C．刻度尺（最小刻度為1mm）

D．低壓交流電源（2）此實(shí)驗(yàn)中需要滿足一些條件，下列正確的做法是A．小車放在長(zhǎng)木板上，反復(fù)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾斜程度，直至輕推小車使其在不受繩的拉力下沿木板做勻速運(yùn)動(dòng)B．小車放在長(zhǎng)木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。反復(fù)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾斜程度，直至輕推小車使其在不受繩的拉力下沿木板做勻速運(yùn)動(dòng)C．實(shí)驗(yàn)中，不需要滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間的條件D．實(shí)驗(yàn)中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力，砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是（3）下圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，交流電的頻率為50Hz，在相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)打點(diǎn)未畫出，用刻度尺測(cè)得：，，，，，。打下“3”點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小m/s。②小車的加速度大小a＝。（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（4）另一小組在研究“小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用改變砂的質(zhì)量的辦法來(lái)改變對(duì)小車的作用力F，然后根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出a－F圖像，如圖三所示。發(fā)現(xiàn)圖像既不過原點(diǎn)，末端又發(fā)生了彎曲，可能的原因是。A．沒有補(bǔ)償摩擦阻力，且小車質(zhì)量較大B．補(bǔ)償摩擦阻力時(shí)，木板的傾斜角度過大，且砂和砂桶的質(zhì)量較大C．補(bǔ)償摩擦阻力時(shí)，木板的傾斜角度過小，且砂和砂桶的質(zhì)量較大D．補(bǔ)償摩擦阻力時(shí)，木板的傾斜角度過小，且小車質(zhì)量較大【答案】ACDBD0.160.40C【詳解】（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)中，將砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力，因此需要測(cè)量砂、砂桶和小車的質(zhì)量，需要用到天平，A正確；B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器自身就是一種計(jì)時(shí)儀器，實(shí)驗(yàn)中不需要用到秒表，B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量質(zhì)帶上點(diǎn)跡之間的間距，實(shí)驗(yàn)中需要用到刻度尺，C正確；D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作需要低壓交流電源，D正確。故選ACD。（2）[2]AB．平衡摩擦力時(shí)，將小車放在長(zhǎng)木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。反復(fù)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾斜程度，直至輕推小車使其在不受繩的拉力下沿木板做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)紙帶上的點(diǎn)跡均勻分布，A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)砂和砂桶分析有對(duì)小車分析有則有可知，當(dāng)時(shí)，才有即實(shí)驗(yàn)中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力，砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。（3）[3]由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)打點(diǎn)未畫出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為則打下“3”點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小[4]根據(jù)逐差法可求得加速度為（4）[5]圖像與橫軸正方向相交，說(shuō)明開始砂和砂桶質(zhì)量較小，不為零時(shí)，即細(xì)線中有一定拉力時(shí)，小車沒有運(yùn)動(dòng)，加速度為零，表明沒有平衡摩擦力，或者平衡摩擦力時(shí)，木板的傾角過小。根據(jù)上述可知當(dāng)時(shí)，才有此時(shí)實(shí)驗(yàn)圖像與理論圖像幾乎重合，為一條直線，當(dāng)砂和砂桶質(zhì)量較大時(shí)，已經(jīng)不滿足，此時(shí)實(shí)驗(yàn)圖像與理論圖像有較大偏差，實(shí)驗(yàn)圖像發(fā)生彎曲，即圖中圖像既不過原點(diǎn)，末端又發(fā)生了彎曲，原因是補(bǔ)償摩擦阻力時(shí)，木板的傾斜角度過小，且砂和砂桶的質(zhì)量較大。故選C。知識(shí)二：創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)【例1】如下圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持不變，用鉤碼所受的重力作為，用DIS測(cè)小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a—F關(guān)系圖線（如下圖所示）。①此圖線的OA段的斜率表示；②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是；A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大【答案】小車的總質(zhì)量小車所受外力的合力小車的質(zhì)量的倒數(shù)C【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯考铀俣群土Φ年P(guān)系，因此需要保持研究對(duì)象，即小車的總質(zhì)量不變；[2]為了求出小車所受外力的合力，實(shí)驗(yàn)中需要用鉤碼所受重力作為小車所受外力的合力。（2）①[3]根據(jù)解得可知，此圖線的OA段的斜率表示小車的質(zhì)量的倒數(shù)；②[4]圖像經(jīng)過原點(diǎn)，表明已經(jīng)平衡摩擦力，對(duì)鉤碼與小車整體有對(duì)小車有解得可知，細(xì)繩的拉力，即小車所受外力的合力實(shí)際上小于鉤碼的重力，只有當(dāng)鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，兩者才近似相等，即圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大。故選C。【例2】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。按圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行如下操作：①調(diào)節(jié)砂桶中砂的質(zhì)量，輕推小車。直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在的紙帶上的點(diǎn)間隔均勻，記錄此時(shí)力傳感器的示數(shù)F0；②增加砂和砂桶的質(zhì)量，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶，記錄此時(shí)力傳感器的示數(shù)為F；③繼續(xù)增加砂和砂桶的質(zhì)量，重復(fù)步驟②，記錄力傳感器的示數(shù)F。（1）在做步驟①時(shí)，如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)間隔逐漸變大，應(yīng)適當(dāng)（填“增大”或“減小”）砂桶中砂的質(zhì)量。（2）實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖乙所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，紙帶上只測(cè)出了兩組數(shù)據(jù)，圖中長(zhǎng)度單位是cm，由此可以算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。（3）若某次實(shí)驗(yàn)時(shí)力傳感器的示數(shù)為F，則小車所受合外力大小為（用題給字母表示）。（4）若由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與力傳感器的示數(shù)F的關(guān)系圖像，下列四幅圖中，與本實(shí)驗(yàn)相符合的是。A．

B．

C．

D．【答案】減小2.0F-F0B【詳解】（1）[1]調(diào)節(jié)砂桶中砂的質(zhì)量，輕推物塊，如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)間隔逐漸變大，小車做加速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)減少砂桶中砂子的質(zhì)量，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)間隔均勻，這時(shí)力傳感器的示數(shù)F0等于小車運(yùn)動(dòng)中所受阻力。（2）[2]根據(jù)逐差法可得加速度的大小為（3）[3]水平方向小車受繩的拉力和摩擦力的作用，所以作用在小車上的合外力為F-F0。（4）[4]根據(jù)牛頓第二定律得可得加速度a與力傳感器的示數(shù)F的關(guān)系圖像為一條直線，且橫軸截距為F0。故選B。一、實(shí)驗(yàn)題1．圖（a）是某班同學(xué)探究質(zhì)量一定時(shí)物體的加速度與合力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。他們的設(shè)計(jì)思路是：①利用拉力傳感器測(cè)細(xì)繩的拉力F并將其作為小車受到的合力；②利用穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且連在小車后端的紙帶測(cè)小車的加速度a；③利用測(cè)得的數(shù)據(jù)作a—F圖像并得出結(jié)論。（1）該實(shí)驗(yàn)中，要求動(dòng)滑輪、小桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。（2）圖（b）是實(shí)驗(yàn)中挑選出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，圖中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)周期為0.02s，由該紙帶可求得小車的加速度a=m/s2（結(jié)果取2位有效數(shù)字）。（3）圖（c）是三個(gè)小組分別做出的a—F圖像，其中，平衡摩擦力時(shí)木板墊得過高得到的是圖像；圖像對(duì)應(yīng)的小車質(zhì)量最小（均填序號(hào)字母）。【答案】1.5BA【詳解】（2）[1]由于相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=5×0.02s=0.1s舍去第一段，根據(jù)逐差法，小車的加速度為（3）[2]若平衡摩擦力時(shí)木板墊得過高，則在沒有拉力作用時(shí)，小車已經(jīng)開始運(yùn)動(dòng)，即有一定加速度，即a—F圖像中，平衡摩擦力時(shí)木板墊得過高得到的是圖像B；[3]根據(jù)解得可知，圖像的斜率表示，根據(jù)圖像可知，A圖像的斜率大，則A圖像對(duì)應(yīng)的小車質(zhì)量最小。2．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置來(lái)探究物體的加速度與質(zhì)量和力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①測(cè)出滑塊的質(zhì)量（包括遮光條及配重片），所掛鉤碼質(zhì)量m，遮光片寬度；掛上鉤碼后，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推滑塊后，使滑塊能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)。②取下輕繩和鉤碼，保持（1）中調(diào)節(jié)好的長(zhǎng)木板傾角不變，讓滑塊從長(zhǎng)木板頂端靜止下滑，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中末畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為，通過兩光電門之間的時(shí)間；③更換器材后，使滑塊勻速下滑，再去掉鉤碼，使滑塊加速下滑，測(cè)得數(shù)據(jù)；重復(fù)試驗(yàn)，測(cè)得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（1）在探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，若以縱坐標(biāo)為加速度，橫坐標(biāo)應(yīng)為()A．

B．

C．

D．（2）某次掛上鉤碼后，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板傾角為時(shí)，滑塊可以勻速下滑，則滑塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為()A．

B．

C．

D．（3）要完成全部探究任務(wù)，步驟③中更換器材時(shí)，必要且正確的操作有()A．保持滑塊及配重片質(zhì)量不變，逐次增加鉤碼質(zhì)量，必須重新調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板傾角；B．保持滑塊及配重片質(zhì)量不變，逐次增加鉤碼質(zhì)量，不需要重新調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板傾角；C．保持鉤碼質(zhì)量不變，逐次增加滑塊上配重片質(zhì)量，必須重新調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板傾角；D．保持鉤碼質(zhì)量不變，逐次增加滑塊上配重片質(zhì)量，不需要重新調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板傾角；【答案】ADAC【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中滑塊勻速下滑時(shí)繩子拉力大小為滑塊勻速下滑時(shí)有去掉鉤碼后滑塊所受合外力為則縱坐標(biāo)為加速度，橫坐標(biāo)應(yīng)為m，故選A。（2）[2]由于所以故選D。（3）[3]該實(shí)驗(yàn)采取控制變量法，由（2）可知，不論是改變m或者M(jìn)，均要重新調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板傾角，故選AC。3．如圖所示，是某小組同學(xué)“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)過程中可近似認(rèn)為鉤碼受到的總重力等于小車所受的拉力。先測(cè)出鉤碼所受的重力為G，之后改變繩端的鉤碼個(gè)數(shù)，小車每次從同一位置釋放，測(cè)出擋光片通過光電門的時(shí)間。（1）實(shí)驗(yàn)中測(cè)出小車質(zhì)量。A．必須

B．不必（2）為完成實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量①；②。（3）實(shí)際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力，原因是。（4）若導(dǎo)軌保持水平，滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，則細(xì)線平行時(shí)加速度，與不平行是加速度相比，。（選填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】B小車釋放點(diǎn)到光電門的距離x遮光條的寬度d鉤碼有向下的加速度，拉力小于重力大于【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)的研究研究加速度與力的關(guān)系，研究加速度與合力正比關(guān)系，只需控制小車質(zhì)量不變即可，不須測(cè)出小車的質(zhì)量。故選B；（2）[2][3]小車經(jīng)過光電門的速度為由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)立可得小車的加速度所以需要測(cè)量小車釋放點(diǎn)到光電門的距離x和遮光條的寬度d；（3）[4]鉤碼在重力和拉力作用下向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律可知鉤碼的拉力小于鉤碼的重力，而鉤碼的拉力大小等于小車?yán)K子拉力的大小，所以實(shí)際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力；（4）[5]本實(shí)驗(yàn)忽略摩擦力的影響時(shí)，細(xì)線平行時(shí)若滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，受力方向如圖所示由牛頓第二定律有所以有4．一物理興趣小組用如圖所示的裝置，探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”，通過改變放在小車上的砝碼質(zhì)量，改變小車（含遮光片）與砝碼的總質(zhì)量。（1）實(shí)驗(yàn)要平衡摩擦力，具體操作為：不懸掛砂桶，將長(zhǎng)木板沒有定滑輪的一端適當(dāng)墊高，輕推小車，如果，則摩擦力得到平衡；（2）實(shí)驗(yàn)還需要的部分操作有；A．懸掛砂桶后調(diào)節(jié)細(xì)線與木板平行

B．測(cè)量砂和砂桶質(zhì)量C．調(diào)節(jié)砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于

D．小車每次在同一位置釋放（3）調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)器材后，第一次實(shí)驗(yàn)：由靜止釋放小車，記錄小車經(jīng)過光電門1、2時(shí)遮光片擋光時(shí)間，小車（含遮光片）及砝碼的總質(zhì)量，力傳感器的爾數(shù)；第二次實(shí)驗(yàn)：向小車中添加砝碼，小車（含遮光片）及砝碼的總質(zhì)量為，由靜止釋放小車，此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)力傳感器的示數(shù)（選填“大于”或“小于”），通過適當(dāng)（選填“增加”或“減小”）砂桶中砂的質(zhì)量，使力傳感器的示數(shù)仍為，重新實(shí)驗(yàn)，記錄小車經(jīng)過光電門1、2時(shí)遮光片擋光時(shí)間，如果表達(dá)式成立，則表明合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比。【答案】小車沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)AD/DA小于增加【詳解】（1）[1]輕推小車，直到小車沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，摩擦力得到平衡。（2）[2]A．需要細(xì)線與木板平行，才能保證細(xì)線的拉力與小車的合外力方向相同，細(xì)線的拉力才等于小車的合外力，所以需要懸掛砂桶后調(diào)節(jié)細(xì)線與木板平行，故A正確；BC．由于不需要用沙桶的重力來(lái)表示合外力，合外力可以直接測(cè)量，所以不需要滿足遠(yuǎn)小于，也不需要測(cè)量砂和砂桶質(zhì)量，故BC錯(cuò)誤；D．需要控制單一變量，木板每處光滑程度不同，所以需要從同一位置釋放，故D正確。故選AD。（3）[3][4]向小車中添加砝碼，小車所受阻力增大，F(xiàn)變小，通過適當(dāng)增加砂桶中砂的質(zhì)量，使力傳感器的示數(shù)仍為。[5]根據(jù)牛頓第二定律其中，，整理解得5．某興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)可同時(shí)測(cè)量物體質(zhì)量和當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)，其裝置如圖甲所示，已知滑塊的質(zhì)量為，待測(cè)物體的質(zhì)量記為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，?qǐng)完成下列填空：（1）閉合氣泵開關(guān)，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，使滑塊上的遮光條依次通過兩光電門的時(shí)間相等，則導(dǎo)軌水平；（2）將待測(cè)物體固定在滑塊的凹槽內(nèi)，并將細(xì)線的一端拴接在滑塊上，另一端跨過定滑輪掛一個(gè)質(zhì)量為的鉤碼；（3）調(diào)節(jié)定滑輪使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌的軌道平行；（4）釋放滑塊，記錄滑塊上的遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為、，讀出兩光電門之間的距離；用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度，示數(shù)如圖乙所示，則，并由此計(jì)算出滑塊的加速度（用含、、和的式子表示）；（5）依次添加鉤碼，重復(fù)步驟（4）幾次，記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算出滑塊相應(yīng)的加速度；（6）以加速度的倒數(shù)為橫軸，鉤碼總質(zhì)量的倒數(shù)為縱軸，建立直角坐標(biāo)系，利用以上數(shù)據(jù)畫出如圖丙所示的圖像，若該直線的斜率為，縱截距為，則，?！敬鸢浮俊驹斀狻浚?）[1]20分度的游標(biāo)卡尺精確度為0.05mm，由圖可知，游標(biāo)尺的0刻度前為5mm，第三刻度與上邊對(duì)齊，讀數(shù)為所以總讀數(shù)為[2]在極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則滑塊通過光電門1的速度為滑塊通過光電門2的速度為根據(jù)可得所以（6）[3][4]滑塊的質(zhì)量為M，待測(cè)物體的質(zhì)量為M0，滑塊受到拉力為F，由牛頓第二定律有對(duì)鉤碼有聯(lián)立得所以圖像的斜率為縱軸截距為所以6．在探究加速度a與物體所受合力F關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。長(zhǎng)木板放在水平桌面上。繞過動(dòng)滑輪的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。小車、擋光片及動(dòng)滑輪的總質(zhì)量為M。（1）實(shí)驗(yàn)前用游標(biāo)卡尺測(cè)出擋光片的寬度．示數(shù)如圖乙所示．則擋光片寬度；（2）將小車在A點(diǎn)由靜止釋放，記錄小車通過光電門時(shí)擋光片擋光時(shí)間，力傳感器的示數(shù)，則小車通過光電門時(shí)的速度大小為，測(cè)得小車在A點(diǎn)時(shí)，擋光片到光電門的距離為L(zhǎng)，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為；（均用所測(cè)物理量的符號(hào)表示）（3）增大沙桶中沙的質(zhì)量重復(fù)（2）實(shí)驗(yàn)，測(cè)得力傳感器的示數(shù)為，小車通過光電門時(shí)擋光片擋光的時(shí)間為．則表達(dá)式成立．則表明在質(zhì)量一定時(shí)．加速度與合外力成正比。【答案】0.600【詳解】（1）[1]用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度；（2）[2][3]根據(jù)題意有，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式（3）[4]如果表達(dá)式成立，則滿足可知在質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比。7．某實(shí)驗(yàn)興趣小組利用如圖所示裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為沙和沙桶的質(zhì)量，力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在的交流電源上。①實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是。A．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以補(bǔ)償阻力B．用天平測(cè)出沙和沙桶的質(zhì)量C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證②實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮緼C/CA0.88【詳解】①[1]A．用力傳感器測(cè)出拉力，從而得出小車受到的合外力，故需要將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以補(bǔ)償阻力，A正確；BD．拉力可以由力傳感器測(cè)出，不需要用天平測(cè)出沙和沙桶的質(zhì)量，也就不需要使沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量，BD錯(cuò)誤；C．為了充分利用紙帶，小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小