2 实验：探究加速度与力、质量的关系 知识点题库

（1） 本实验采用的科学方法是        

（2） 实验时，为减小误差，要保证砂和砂桶的质量（填“远大于”，“远小于”或“等于”）小车的质量．

（3） 图乙是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0，1，2，3，4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，交流电的频率为50Hz，打“3”计数点时小车的速度大小为m/s．

（1） 下列说法正确的是　       　（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砝码的总质量，（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）

（3） 如图2，为某次实验得到的一条纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中 x₁=7.05cm，x₂=7.68cm．x₃=8.33cm，x₄=8.95cm，x₅=9.61cm，x₆=10.26cm．打C点时木块的瞬时速度大小是m/s，处理纸带数据，得木块加速度的大小是m/s² ． （结果保留两位有效数字）

（4） 甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在木平桌面上，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3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μ_甲、μ_乙 ， 由图可知，m_甲 m_乙 ， μ_甲μ_乙（选填“大于”“小于”或“等于”）

（1） 为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，要完成的一个重要步骤是；

（2） 为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小，须满足的条件是钩码的总质量小车的总质量（填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”）．

（3） 一组同学在做小车加速度与小车质量的关系实验时，保持钩码的质量一定，改变小车的总质量，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与小车的总质量M之间的关系，应作出a与的图象．

（4） 甲同学根据测量数据作出的a﹣F图象如图2所示，说明实验中存在的问题是．

（1） 此实验中可以不测量加速度的具体值，原因是。

（2） 通过改变，就可以改变小车所受到的合力。

（3） 在探究加速度与质量关系时，分别以为纵坐标、为横坐标作图象，这样就能直观地看出其关系。

（1） 若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，绳的张力大小F_T＝，当M与m的大小满足时，才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。

（2） 某同学在保持砂和砂桶质量m一定的条件下，探究小车加速度a与质量M的关系，其具体操作步骤如下，则做法合理的有（____）

（1） 请完成下列实验步骤：

①平衡小车所受的阻力：取下小吊盘，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列 的点。

②按住小车，挂上小吊盘并在小吊盘中放人适当质量的物块，在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距 ……。

求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标， 为纵坐标，在坐标纸上做出 关系图线。

（2） 完成下列填空：

( i )设纸带上三个相邻计数点的间距为 ，相邻计时点时间间隔为 。a可用 和 表示为a=。图2为用米尺测量某一纸带上的 的情况，由图可求得加速度的大小a=m/s²。

(ii )图3为所得实验图线的示意图。若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为N，小车的质量为 kg。

( iii )本实验中，若小吊盘和盘中物块的质量之和m₀与小车和车中砝码质量(m+M)之间关系满足 ，仍将小车受到的拉力当成m₀g，则加速度计算值为，此加速度的相对误差= 。 (相对误差= )

（1） 采用电火花打点计时器时，应接下面的哪一个电源？

（2） 下列有关本实验的说法中，正确的有________；

（3） 如图为做加速度与力关系实验时打出的一条纸带的一部分，图中各点为实际打的点，“0、1、2”三点为计数点。打计数点“1”时小车的速度大小为m/s，小车的加速度大小为m/s²。(结果均保留两位有效数字)。

（1） 如图甲所示为某同学所安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。

①在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于砝码和砝码盘的总重量，通常采用如下两个措施：

A．平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在砝码盘的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；

B．在调整砝码多少的过程中，要保证砝码和砝码盘的总质量m远小于小车和砝码的总质量M。

以上哪一个措施中有何重大错误？(说明错误点)

②如图是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02 s，结合图乙给出的数据(单位：cm)，求出小车运动加速度的大小为m/s² ， 并求出纸带中P点瞬时速度的大小为m/s。(结果均保留两位有效数字)

（2） 某实验小组设计了如图a所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a­F图线，如图b所示。

①图线(填“甲”或“乙”)是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。

②滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝kg，滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝。

（1） 本实验的研究对象是_____________。

（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） 如图所示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：S_AB=4.22cm、S_BC=4.65cm、S_CD=5.08cm、S_DE=5.49cm、S_EF=5.91cm、S_FG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=m/s²（结果保留两位有效数字）

      

（4） 在“保持质量M一定，研究加速度与力的关系”这个实验环节中，小明同学操作正确，所作的a—F图象如图所示，图线虽然经过原点，但在F较大时，明显弯曲。关于这一实验环节，下列说法正确的是____________。

（1） 小亮利用如图甲所示的实验方案，探究小车质量一定时加速度与合外力之间的关系，图中上下两层水平轨道，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力大小，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，并同时停止。实验前，下列操作必要的是_____。

（2） 小明用如图乙所示的装置进行实验

①打出的一条纸带如图丙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s。他从比较清晰的A点起，每五个打点间隔取一个计数点，测量出各点到A点的距离标在纸带上各点的下方，则小车运动的加速度为m/s²（计算结果取两位有效数字）。

②实验前由于疏忽，小明遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是丁图中的图线（选填“1”、“2”、“3”）。

（1） 关于实验操作，下列说法正确的是_______；

（2） 用测量物理量的字母表示滑块加速度a＝

（3） 由图乙画出 -M的图线(实线)，可得到砝码和砝码盘的总重力G＝N

（4） 在探究滑块加速度a和质量M间的关系时，根据实验数据画出如图乙所示的 -M图线，发现图线与理论值(虚线)有一定的差距，可能原因是

（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） 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和盘中砝码的重力；

（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B所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图象，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a-F图象如图C所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同（字母表示）。

（1） 除了电火花计时器、小车、沙子和沙桶、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有________（选填选项前的字母）。

（2） 以下实验操作正确的是________（选填选项前的字母）。

（3） 在满足小车质量远大于沙桶质量后，实验小组经多次实验，采集了多组数据。图乙是某同学根据实验数据画出 图线，根据此图线，可推算出细线的拉力为N。（结果保留两位有效数字）

（1） 甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律，已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m

试回答下列问题：

①甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是。

A．甲、乙、丙

B．甲、乙

C．甲、丙

②实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是。

③实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a-F图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是。

（2） 小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标画出的a-F图像是图线如图（丁）中的一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为。

（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50Hz，则由纸带可知小车的加速度大小为m/s²。（保留三位有效数字）

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