2 实验：探究加速度与力、质量的关系 知识点题库

（1） 某同学所安装的装置如图1所示，并在图示状态下，开始做实验，请指出该同学的装置和操作中主要的四点错误：

①；

②；

③；

④；

（2） 在研究加速度跟合外力的关系的实验过程中，做出的a﹣F图线应如图3中图线1所示，小张同学根据实验作出图线如图3中的图线2所示，原因是，小李同学根据实验作出的图线如图3中的图线3所示，原因是．

（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（填“远大于”“远小于”或“等于”）小车的质量．

（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Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g

实验次数	小车	拉力F/N	位移x/cm
1	Ⅰ	0.1
	Ⅱ	0.2	46.51
2	Ⅰ	0.2	29.04
	Ⅱ	0.3	43.63
3	Ⅰ	0.3	41.16
	Ⅱ	0.4	44.80
4	Ⅰ	0.4	36.43
	Ⅱ	0.5	45.56

在第1次实验中小车Ⅰ从图中的A点运动到B点（测量结果如图乙标尺所示），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．

（1） 下列做法正确的是        （填字母代号）

（2） 为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量木块和木块上硅码的总质量（填远大于，远小于，或近似于）

（3）

甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线，设甲、乙用的木块质量分别为m_甲、m_乙 ， 甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ_甲、μ_乙 ， 由图可知，m_甲m_乙 μ_甲μ_乙（填“大于”、“小于”或“等于”）

（1） 实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端定滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是       （填写所选选项的序号）．

（2） 图2中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，量出相邻的计数点之间的距离分别为x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆ ． 已知相邻的计数点之间的时间间隔为T，则小车的加速度a是．

（3） 实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是       （填选项字母）．

（4） 该实验小组以测嘚的加速度a为纵轴，盘和重物的总重力为F为横轴，作出的图象如图3中图线1所示，发现图象不过原点，怀疑在测量力时不准确，他们将实验进行了改装，将一个力传感器安装在小车上，直接测量细线拉小车的力F′，作a﹣F′图如图3中图线2所示，则图象不过原点的原因是，对于图象上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，其原因是．

（1） 为减小实验误差，甲同学在实验过程中，小车的质量要（填“＞”或“＜”）钩码的质量，乙同学在实验估测中，（填“需要”或“不需要”）满足这个条件

（2） 甲、乙两位同学在实验中采用相同质量的小车，将甲、乙两位同学得到的实验数据在同一坐标系中作出a﹣F图象，如图丙所示图线①②，其中图线①是同学所作出的图象，图线②是同学所作出的图象．图象中随着F的增大，图线将发生弯曲．

（1） 如图，下列实验器材中，在“探究加速度与力、质量的关系”、“探究做功与速度变化的关系”、“验证机械能守恒定律”三个学生实验中都必须要选用的是（填器材编号）

（2） 如图所示为实验过程中得到的其中一条纸带，所用电源频率为50Hz，纸带上的点为实际打出的点，则打点计时器打F点时纸带的瞬时速度为m/s，此纸带最有可能是以下三个实验中的 实验得到的。

A．探究加速度与力、质量的关系     

B．探究做功与速度变化的关系

C．验证机械能守恒定律

（3） “探究做功与速度变化的关系”实验中，图中橡皮条与小车连接方式正确的是； （左右二图为A、B连接方式的放大图）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其目的是

A．防止小车不能被橡皮筋拉动

B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

C．防止纸带上打点不清晰

（1） 下列说法正确的是______

（2） 实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他作出的 图可能是图2中 选填“甲”、“乙”、“丙” 图线 此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

A.小车与轨道之间存在摩擦   B.导轨保持了水平状态

C.钩码的总质量太大   D.所用小车的质量太大

（3） 实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，其它操作均正确，若轨道水平，他测量得到的图象如图 设图中纵轴上的截距为 ，则小车与木板间的动摩擦因数 ．

（1） 本实验应用的实验方法是_______

（2） 为了验证加速度与合外力成正比，必须做到_______

（3） 图乙为某次实验得到的纸带，纸带上相邻的两计数点间有四个点未画出，则小车的加速度大小为a=m/s²(结果保留两位有效数字)

（4） 在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图丙所示的a－F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲，产生这种现象的原因可能有____。

（1） 下列说法中正确的是_______

（2） 甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的直线Ⅱ。直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是_______

（3） 在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于没有满足 （m为砂桶及砂桶中砂的质量）的条件，结果得到的图像应是下图中的________

（4） 在研究小车的加速度a和拉力F的关系时，由于没有满足 的关系，结果应是下图中的________

（1） 某次释放小车后得到的F﹣t，v﹣t图象如图2所示．根据图象，此次操作应记录下的外力F大小为N，对应的加速度a为m/s² ． （保留2位有效数字）

（2） 利用上述器材和过程得到的多组数据作出小车的加速度a随F变化的图象（a﹣F图象），如图3所示．若图线斜率为k，则安装了力传感器的小车的质量为．

（1） 实验之前，需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是________

（2） 若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系，则应作出a随的变化图像（选填“ ”或“ ”），且图像应该是（请精准描述图像特征）

（3） 图乙是按正确的实验步骤得到一条纸带，实验中打点计时器连接的电源周期为0.02 s，每两个相邻计数点之间都有4个点没有画出，小车运动的加速度为 m/s²。（结果保留三位有效数字） 

（4） 若该小组同学改用图丙的装置，测得遮光条的宽度为d，A、B两个光电门的间距为s，光电传感装置记录遮光条通过A、B两个光电门的时间分别为t₁、t₂ ， 则小车经过光电门A时的速度v_A=，小车运动的加速度a=。（均用上述物理量字母表示）

（1） 他们采用控制变量的方法，首先研究小车所受的拉力不变的情况下，小车的加速度与小车质量的关系。下列措施中不需要或不正确的是____________（选填字母代号）

（2） 他们然后保证小车的总质量M不变，改变托盘及砝码的总质量m，通过每次打出的纸带求出相对应的小车加速度a。以托盘及砝码的总质量m为横坐标，以小车的加速度a为纵坐标，根据实验测得的数据，利用描点法画出如图乙所示的a-m图像。

利用该图像可求出小车的总质量M为kg（重力加速度g=10m/s²），该图线不通过坐标原点的原因是。

（1） 实验中，他使用的电火花计时器需要用到的电源是图乙中的（填“A”或“B”）；

（2） 实验中，为了能使小盘和重物的总重力mg等于小车所受到的合外力，以下说法正确的是______（填字母）；

（3） 经过规范的操作完成了本次实验，则下列说法正确的是______（填字母）；

（4） 在某次操作后小明得到了一条如图丙所示的纸带，他将纸带上A、B、C、D、E、F、G七个点选为计数点，已知交流电的频率为50Hz，则打此纸带时小车的加速度大小为m/s²（保留两位有效数字）。

（1） 某校实验室提供图实验器材可以完成的实验有___________；

（2） 小红同学在探究小车加速度a与所受合外力F的关系时，设计并采用了如图所示的方案。其实验操作步骤如下：

a.挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；

b.取下砝码盘和砝码，测出其总质量为m，并让小车沿木板下滑，测出加速度a；

c.改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出a-F图像。

①该实验方案满足条件M>m（选填“需要”或“不需要”）；

②若小红同学实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的a-F图象最接近。

（3） 小军同学进行“用双缝干涉测波长”的实验，某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹不清晰，为了便于观察测量，下列方法能够使条纹更清晰___________；

（1） 实验获得如图乙所示的纸带，其上取0、1、2、3、4、5、6、7八个计数点，相邻两计数点间均有四个点未画出，实验所用交变电源的频率为 ，则在打计数点“3”点时小车的速度大小 ，小车的加速度 。（结果均保留两位有效数字）

（2） 若小组实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的 图像最接近下图中______。

（1） 实验时，下列操作或说法正确的是______。

（2） 实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A点的距离如图乙所示。电源的频率为50 Hz，则由纸带可知小车的加速度大小为 。（保留三位有效数字）

（3） 以拉力传感器的示数 为横坐标，以小车加速度 为纵坐标，画出的 图像可能正确的是______。

（4） 若作出 图线，求出其“斜率”为 ，则小车的质量为。

（5） 同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为 。（ 取 ）

（1） 为探究多个物理量之间关系，可选用____进行实验。

（2） 为了简化“力”的测量，下列说法正确的是____（多选）。

（3） 在做合力恒定时研究加速度与小车质量关系实验时，得到图像如图2所示，斜率为 ， 纵轴截距为 ， 重力加速度为 ， 经误差分析，原因是未补偿阻力（阻力与小车重力成正比），则小车阻力与重力之比为（用题中的字母表示）。

（4） 图3为课本案例2“通过位移之比测量加速度之比”的实验装置图，这种替代测量能够成立的条件是____（多选）。

（1） 该装置不能完成实验，原因是：。

（2） 改正错误后，先保持小车质量不变，改变所挂钩码的质量，测出小车在不同钩码作用下的加速度，从而可探究加速度与力的关系，这种实验方法叫（选填“控制变量法”、“等效替代法”）。

（3） 保持所挂钩码的质量不变，改变小车质量，作出小车加速度a与小车质量m之间的关系图像，下列可能正确的是____。