4.2实验：探究加速度 力 质量的关系 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.2实验：探究加速度 力 质量的关系 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 441.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-09 16:40:53 | ||
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文档简介
4.2实验：探究加速度 力 质量的关系
一、单选题
1．用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。下列说法正确的是（ ）
A．本实验采用了控制变量法
B．打点计时器可以使用直流电源
C．实验时应先释放小车，后接通电源
D．本实验可以不平衡摩擦力
2．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是（ ）
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立模型法
3．为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为钩码的质量，为了保证力传感器的读数为小车所受的合外力，关于实验操作需要进行的是（ ）
A．在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B．在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C．所挂钩码的质量尽量大一些
D．所挂钩码的质量尽量小一些
4．“探究加速度与力、质量的关系的实验装置如图所示，用该装置研究小车的加速度a与质量M的关系时，下列说法中正确的是（ ）
A．实验时，应先释放小车，再接通打点计时器电源
B．实验中，应注意调整滑轮高度使绳子与长木板表面平行
C．打点计时器应接在学生电源的直流输出端
D．在探究加速度a与质量M的关系时，为了直观判断两者间的关系，作出图像
5．如图甲为用DIS（拉力传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系的实验装置，图乙为根据测得的多组数据画出的关系图线。对于该实验下列说法正确的是（ ）
A．小车受到的拉力等于钩码的重力
B．钩码的质量必须远小于小车的质量
C．该实验必须保持钩码的质量不变
D．乙图中直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高
6．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为直观判断加速度a和质量m之间的关系，应根据实验数据做出的图像是（ ）
A．a—m图像 B．a—图像 C．a—图像 D．a—图像
二、多选题
7．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：甲、乙两个实验小组在探究加速度与力的关系时得到如图所示的甲、乙两个关系图像，关于甲、乙两组实验结果的分析，正确的是（ ）
A．甲小组过多地平衡了摩擦力
B．甲小组未平衡或未完全平衡摩擦力
C．乙小组过多地平衡了摩擦力
D．乙小组未平衡或未完全平衡摩擦力
8．某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
下列做法正确的是（ ）
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
9．为了验证“加速度与物体质量成反比”的猜想，同学们采用图象法处理数据，下图是四个小组描绘出的不同图象，你觉得能够准确验证上述猜想的图象有（ ）
A． B．
C． D．
10．在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中甲乙两位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的图像分别为图中的直线Ⅰ和直线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（ ）
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时把长木板的末端抬得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
11．如图所示，A、B两条直线是在甲、乙两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的两个物体得出的加速度a与F之间的图像，由图可知（ ）
A．两地的重力加速度gA＝gB B．两地的重力加速度gA＞gB
C．两物体的质量mA＜mB D．两物体的质量mA＞mB
三、实验题
12．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置
（1）为使小车所受合力等于细线的拉力，应采取的措施是平衡摩擦力，具体的操作是___________
A、将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B、将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C、将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D、将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要___________小车的质量（填“等于”或“远小于”或“远大于”）
（3）如图是某同学打出的一条被小车拖动的纸带，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻点间的距离如图所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s则打点计时器打下D点时，小车的瞬时速度vD=___________m/s；小车运动的加速度为a=___________m/s2（结果保留3位有效数字）
13．如图甲为某同学以砂和砂桶的总重力为小车的合外力F做“质量保持不变时，探究小车的加速度a与力F的关系”的实验装置。
(1)实验使用的电火花计时器应接_______V的______电源（填“直流”或“交流”）。
(2)平衡摩擦力时，要先_______（填“挂上”或“取下”）砂桶。
(3)图乙为该同学实验中得到的一条纸带的一部分。已知电火花计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________s。A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，由此可得小车的加速度大小为______（计算结果保留两位有效数字）。
(4)该同学根据实验数据画出如图丙所示的图像，请你帮他下结论：________________________。
14．用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。
(1)该实验采用的科学方法是_________（选填“等效替代”或“控制变量）法。
(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是_________。（填字母序号）
A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
(3)已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s得到的记录纸带如图乙所示，图中的点为计数点，每两个相邻的计数点间还有4个点没有画出，由此得D点的速度为_________m/s小车加速度的大小a=_________m/s2（保留三位有效数字）。
15．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，A、B同学设计了如图甲所示的实验装置，其中小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m，与小车相连的滑轮的质量为m0。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）A同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，可求出小车的加速度大小为________m/s2(结果保留2位有效数字)
（2）关于本实验下列说法正确的是_________
A．实验要求
B．可以多次测量取平均值，从而减小实验误差
C．实验前要平衡摩擦力
D．实验前应把小车尽量远离打点计时器
16．某实验小组利用如图所示的装置，进行“探究加速度a与合力F、质量m之间的关系”的实验。
(1)关于打点计时器的使用，下列操作正确的是_____（将正确选项前的字母填人空格中）。
A．先释放小车再启动打点计时器
B．先启动打点计时器再释放小车
(2)平衡摩擦力后，首先探究小车的加速度a与它所受的合力F的关系：挂上沙桶，在桶中加入适量的沙子，使小车在拉力的作用下运动，按照规范要求进行操作，打出的纸带应是下图中的_____（选填“A”或“B”）纸带。
17．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、丙 B．甲、乙 C．甲、乙、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____，____，____。
参考答案
1．A
【详解】
A．本实验中通过控制质量不变，探究加速度与力的关系，再通过控制力不变，探究加速度与质量的关系，所以采用的实验方法是控制变量法，故A正确；
B．打点计时器必须使用交流电源，故B错误；
C．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，再释放小车，故C错误；
D．本实验中为使小车所受合外力等于细线的拉力，必须平衡摩擦力，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是控制变量法。
故选C。
3．A
【详解】
AB．为了保证力传感器的读数为小车所受到的合外力，故在未挂钩码时，需要将木板的右端垫高以平衡摩擦力；悬挂后，则不需要再次平衡摩擦力，故A正确，B错误；
CD．平衡摩擦力后，由于力传感器能直接读出小车所受合外力的大小，故所挂钩码的质量不需要尽量小一些，也不需要尽量大一些，故CD错误；
故选A。
4．B
【详解】
A．实验时应先接通电源，然后再释放小车，故A错误；
B．若连接砝码盘和小车的细绳与长木板不保持平行，则绳子的拉力分力等于小车的合力，这样导致误差增大，故实验中应注意调整滑轮高度使绳子与长木板表面平行，故B正确；
C．打点计时器应接在学生电源的交流输出端，故C错误；
D．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，得出的图象才为直线，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．钩码加速向下运动时处于失重状态，此时小车受到的拉力小于钩码的重力，选项A错误；
B．由于有力传感器测量拉力，则不需要钩码的质量必须远小于小车的质量，选项B错误；
C．实验中研究小车受的力和加速度的关系，则该实验必须保持小车的质量不变，选项C错误；
D．乙图可知，当F=0时加速度不为零，可知直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高，平衡摩擦力过头造成的，选项D正确。
故选D。
6．C
【详解】
在研究两个变量之间的关系时，为了直观判断二者间的关系，应做出直线图形。在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应做出图像，该图像是一条直线，其他图像分析加速度与力、质量的关系不直观。
故选C。
7．AD
【详解】
AB．甲图中当拉力不为零时，小车却有了加速度，说明甲小组过多地平衡了摩擦力，A正确，B错误；
CD．乙图中只有当拉力达到一定值时，小车才有加速，而在没有达到这个拉力值前，则小车没有加速度，说明乙小组未平衡或未完全平衡摩擦力，C错误，D正确。
故选AD。
8．AD
【详解】
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，选项A正确；
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，应该不挂砝码桶，只让小车拖着纸带在木板上做匀速运动即可，选项B错误；
C．实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，选项C错误；
D．平衡摩擦力时小车满足的关系是
两边可消掉m，则通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，选项D正确。
故选AD。
9．BC
【分析】
用图象法处理数据时，若画出的是曲线，不好说明一定成反比例，但如果是过原点的直线，则一定能说明成正比，据此分析即可。
【详解】
若加速度与物体质量成反比，在a﹣m图象中应该是双曲线，但是实验得出的各组数据是不是落在同一条双曲线上是不好判断的，但是a﹣的关系是正比例函数，若画出a﹣图象是过原点的倾斜的直线，则说明加速度与物体质量成反比，若画出﹣m图象是过原点的倾斜的直线，则也能说明加速度与物体质量成反比，故选BC。
【点睛】
本题主要考查了用图象法处理数据的能力，注意验证“加速度与物体质量成反比”也可以画出图象。
10．BC
【详解】
AB．甲图象表明在小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即把长木板的末端抬得过高了，故A错误，B正确。
CD．乙图象说明在拉力大于0时，物体的加速度为0，说明合外力为0，即绳子的拉力被摩擦力平衡了，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够，故C正确，D错误。
故选BC。
11．AC
【分析】
由牛顿第二定律可知物体的加速度与力之间的关系，则分析图像的斜率与截距可得出质量关系。
【详解】
由牛顿第二定律可知
故在a-F图像中，图像的斜率表示物体的质点的倒数，图像与纵轴的交点为当地的重力加速度。
AB．由图可知，A的重力加速度等于B的重力加速度，故A正确，B错误。
CD．由图像可知，A的斜率大于B的斜率；故A的质量小于B的质量，故C正确，D错误。
故选AC。
【点睛】
本题考查对图像的认识，注意要由已知物体规律确定公式，再结合公式分析图像好可得出正确的结果。
12．C 远小于 4.23 0.389
【详解】
(1)将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，使小车的合力就是绳子的拉力。
(2) 要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要远小于小车的质量，以达到用钩码总重力代替小车所受的拉力。
(3) 打点计时器打下D点时，小车的瞬时速度为
小车运动的加速度为
13．220 交流 取下 0.02 0.43（0.42~0.44） 质量保持不变时，小车的加速度a与力F成正比
【详解】
(1)电火花计时器接220V电压，交流电源；
(2)平衡摩擦力时，需要平衡的是摩擦力，不是拉力，所以要先取下砂桶。
(3)电火花计时器电源频率为50Hz，所以纸带上打相邻两点的时间间隔为
A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，所以相邻两计数点之间的时间间隔为，，，根据
得
(4)根据图像，加速度a与力F的关系为过原点的倾斜直线，说明质量保持不变时，小车的加速度a与力F成正比。
14．控制变量 AC
【详解】
(1)该实验采用的科学方法是控制变量法；
(2)为了使细线对小车的拉力等于小车收受的合力，小车不受摩擦力，就需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，砝码和砝码盘不能挂在小车上，但是应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜程度，让小车做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行。
故选AC。
(3)
(3)
15．1.8 BC
【详解】
根据逐差法，有
A．因为力传感器可测出轻绳中的拉力大小，所以没有“远大于”的条件限制，A错误；
B．可以多次测量取平均值，从而减小实验误差，B正确；
C．为了保证实验过程中，拉力代表小车所受合力，需要平衡摩擦力，C正确；
D．实验前应把小车尽量靠近打点计时器，D错误。
故选BC。
16．B A
【详解】
(1)实验时要先接通电源启动打点计时器，然后释放小车，选项B正确，A错误。
故选B。
(2)小车在拉力作用下做加速运动，在相等时间内的位移越来远大，带动纸带上相邻两点间的距离会越来越大，由图示纸带可知，打出的纸带应该是A。
17．C 甲 C A B
【详解】
(1)（甲）、（乙）、（丙）三个图小车与长木板之间都有摩擦力，为保证小车受到的拉力就是所受的合力，所以都需要平衡摩擦力，故C正确；
(2)（乙）、（丙）两图绳上的力由弹簧测力计和力传感器直接读出，不需要用重物的重力代替，所以不需满足M m；（甲）图用重物的重力代替绳的拉力，必须满足M m；
(3)（甲）图用重物的重力代替绳子的拉力，需满足M m，随着m的增大，不满足M m时，图象出现弯曲，所以甲组对应的是C；（乙）、（丙）图根据拉力相等时，加速度a乙>a丙，从而判断乙组对应A，丙组对应B。
一、单选题
1．用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。下列说法正确的是（ ）
A．本实验采用了控制变量法
B．打点计时器可以使用直流电源
C．实验时应先释放小车，后接通电源
D．本实验可以不平衡摩擦力
2．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是（ ）
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立模型法
3．为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为钩码的质量，为了保证力传感器的读数为小车所受的合外力，关于实验操作需要进行的是（ ）
A．在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B．在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C．所挂钩码的质量尽量大一些
D．所挂钩码的质量尽量小一些
4．“探究加速度与力、质量的关系的实验装置如图所示，用该装置研究小车的加速度a与质量M的关系时，下列说法中正确的是（ ）
A．实验时，应先释放小车，再接通打点计时器电源
B．实验中，应注意调整滑轮高度使绳子与长木板表面平行
C．打点计时器应接在学生电源的直流输出端
D．在探究加速度a与质量M的关系时，为了直观判断两者间的关系，作出图像
5．如图甲为用DIS（拉力传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系的实验装置，图乙为根据测得的多组数据画出的关系图线。对于该实验下列说法正确的是（ ）
A．小车受到的拉力等于钩码的重力
B．钩码的质量必须远小于小车的质量
C．该实验必须保持钩码的质量不变
D．乙图中直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高
6．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为直观判断加速度a和质量m之间的关系，应根据实验数据做出的图像是（ ）
A．a—m图像 B．a—图像 C．a—图像 D．a—图像
二、多选题
7．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：甲、乙两个实验小组在探究加速度与力的关系时得到如图所示的甲、乙两个关系图像，关于甲、乙两组实验结果的分析，正确的是（ ）
A．甲小组过多地平衡了摩擦力
B．甲小组未平衡或未完全平衡摩擦力
C．乙小组过多地平衡了摩擦力
D．乙小组未平衡或未完全平衡摩擦力
8．某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
下列做法正确的是（ ）
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
9．为了验证“加速度与物体质量成反比”的猜想，同学们采用图象法处理数据，下图是四个小组描绘出的不同图象，你觉得能够准确验证上述猜想的图象有（ ）
A． B．
C． D．
10．在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中甲乙两位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的图像分别为图中的直线Ⅰ和直线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（ ）
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时把长木板的末端抬得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
11．如图所示，A、B两条直线是在甲、乙两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的两个物体得出的加速度a与F之间的图像，由图可知（ ）
A．两地的重力加速度gA＝gB B．两地的重力加速度gA＞gB
C．两物体的质量mA＜mB D．两物体的质量mA＞mB
三、实验题
12．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置
（1）为使小车所受合力等于细线的拉力，应采取的措施是平衡摩擦力，具体的操作是___________
A、将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B、将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C、将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D、将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要___________小车的质量（填“等于”或“远小于”或“远大于”）
（3）如图是某同学打出的一条被小车拖动的纸带，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻点间的距离如图所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s则打点计时器打下D点时，小车的瞬时速度vD=___________m/s；小车运动的加速度为a=___________m/s2（结果保留3位有效数字）
13．如图甲为某同学以砂和砂桶的总重力为小车的合外力F做“质量保持不变时，探究小车的加速度a与力F的关系”的实验装置。
(1)实验使用的电火花计时器应接_______V的______电源（填“直流”或“交流”）。
(2)平衡摩擦力时，要先_______（填“挂上”或“取下”）砂桶。
(3)图乙为该同学实验中得到的一条纸带的一部分。已知电火花计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________s。A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，由此可得小车的加速度大小为______（计算结果保留两位有效数字）。
(4)该同学根据实验数据画出如图丙所示的图像，请你帮他下结论：________________________。
14．用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。
(1)该实验采用的科学方法是_________（选填“等效替代”或“控制变量）法。
(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是_________。（填字母序号）
A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
(3)已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s得到的记录纸带如图乙所示，图中的点为计数点，每两个相邻的计数点间还有4个点没有画出，由此得D点的速度为_________m/s小车加速度的大小a=_________m/s2（保留三位有效数字）。
15．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，A、B同学设计了如图甲所示的实验装置，其中小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m，与小车相连的滑轮的质量为m0。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）A同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，可求出小车的加速度大小为________m/s2(结果保留2位有效数字)
（2）关于本实验下列说法正确的是_________
A．实验要求
B．可以多次测量取平均值，从而减小实验误差
C．实验前要平衡摩擦力
D．实验前应把小车尽量远离打点计时器
16．某实验小组利用如图所示的装置，进行“探究加速度a与合力F、质量m之间的关系”的实验。
(1)关于打点计时器的使用，下列操作正确的是_____（将正确选项前的字母填人空格中）。
A．先释放小车再启动打点计时器
B．先启动打点计时器再释放小车
(2)平衡摩擦力后，首先探究小车的加速度a与它所受的合力F的关系：挂上沙桶，在桶中加入适量的沙子，使小车在拉力的作用下运动，按照规范要求进行操作，打出的纸带应是下图中的_____（选填“A”或“B”）纸带。
17．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、丙 B．甲、乙 C．甲、乙、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____，____，____。
参考答案
1．A
【详解】
A．本实验中通过控制质量不变，探究加速度与力的关系，再通过控制力不变，探究加速度与质量的关系，所以采用的实验方法是控制变量法，故A正确；
B．打点计时器必须使用交流电源，故B错误；
C．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，再释放小车，故C错误；
D．本实验中为使小车所受合外力等于细线的拉力，必须平衡摩擦力，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是控制变量法。
故选C。
3．A
【详解】
AB．为了保证力传感器的读数为小车所受到的合外力，故在未挂钩码时，需要将木板的右端垫高以平衡摩擦力；悬挂后，则不需要再次平衡摩擦力，故A正确，B错误；
CD．平衡摩擦力后，由于力传感器能直接读出小车所受合外力的大小，故所挂钩码的质量不需要尽量小一些，也不需要尽量大一些，故CD错误；
故选A。
4．B
【详解】
A．实验时应先接通电源，然后再释放小车，故A错误；
B．若连接砝码盘和小车的细绳与长木板不保持平行，则绳子的拉力分力等于小车的合力，这样导致误差增大，故实验中应注意调整滑轮高度使绳子与长木板表面平行，故B正确；
C．打点计时器应接在学生电源的交流输出端，故C错误；
D．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，得出的图象才为直线，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．钩码加速向下运动时处于失重状态，此时小车受到的拉力小于钩码的重力，选项A错误；
B．由于有力传感器测量拉力，则不需要钩码的质量必须远小于小车的质量，选项B错误；
C．实验中研究小车受的力和加速度的关系，则该实验必须保持小车的质量不变，选项C错误；
D．乙图可知，当F=0时加速度不为零，可知直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高，平衡摩擦力过头造成的，选项D正确。
故选D。
6．C
【详解】
在研究两个变量之间的关系时，为了直观判断二者间的关系，应做出直线图形。在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应做出图像，该图像是一条直线，其他图像分析加速度与力、质量的关系不直观。
故选C。
7．AD
【详解】
AB．甲图中当拉力不为零时，小车却有了加速度，说明甲小组过多地平衡了摩擦力，A正确，B错误；
CD．乙图中只有当拉力达到一定值时，小车才有加速，而在没有达到这个拉力值前，则小车没有加速度，说明乙小组未平衡或未完全平衡摩擦力，C错误，D正确。
故选AD。
8．AD
【详解】
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，选项A正确；
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，应该不挂砝码桶，只让小车拖着纸带在木板上做匀速运动即可，选项B错误；
C．实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，选项C错误；
D．平衡摩擦力时小车满足的关系是
两边可消掉m，则通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，选项D正确。
故选AD。
9．BC
【分析】
用图象法处理数据时，若画出的是曲线，不好说明一定成反比例，但如果是过原点的直线，则一定能说明成正比，据此分析即可。
【详解】
若加速度与物体质量成反比，在a﹣m图象中应该是双曲线，但是实验得出的各组数据是不是落在同一条双曲线上是不好判断的，但是a﹣的关系是正比例函数，若画出a﹣图象是过原点的倾斜的直线，则说明加速度与物体质量成反比，若画出﹣m图象是过原点的倾斜的直线，则也能说明加速度与物体质量成反比，故选BC。
【点睛】
本题主要考查了用图象法处理数据的能力，注意验证“加速度与物体质量成反比”也可以画出图象。
10．BC
【详解】
AB．甲图象表明在小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即把长木板的末端抬得过高了，故A错误，B正确。
CD．乙图象说明在拉力大于0时，物体的加速度为0，说明合外力为0，即绳子的拉力被摩擦力平衡了，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够，故C正确，D错误。
故选BC。
11．AC
【分析】
由牛顿第二定律可知物体的加速度与力之间的关系，则分析图像的斜率与截距可得出质量关系。
【详解】
由牛顿第二定律可知
故在a-F图像中，图像的斜率表示物体的质点的倒数，图像与纵轴的交点为当地的重力加速度。
AB．由图可知，A的重力加速度等于B的重力加速度，故A正确，B错误。
CD．由图像可知，A的斜率大于B的斜率；故A的质量小于B的质量，故C正确，D错误。
故选AC。
【点睛】
本题考查对图像的认识，注意要由已知物体规律确定公式，再结合公式分析图像好可得出正确的结果。
12．C 远小于 4.23 0.389
【详解】
(1)将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，使小车的合力就是绳子的拉力。
(2) 要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要远小于小车的质量，以达到用钩码总重力代替小车所受的拉力。
(3) 打点计时器打下D点时，小车的瞬时速度为
小车运动的加速度为
13．220 交流 取下 0.02 0.43（0.42~0.44） 质量保持不变时，小车的加速度a与力F成正比
【详解】
(1)电火花计时器接220V电压，交流电源；
(2)平衡摩擦力时，需要平衡的是摩擦力，不是拉力，所以要先取下砂桶。
(3)电火花计时器电源频率为50Hz，所以纸带上打相邻两点的时间间隔为
A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，所以相邻两计数点之间的时间间隔为，，，根据
得
(4)根据图像，加速度a与力F的关系为过原点的倾斜直线，说明质量保持不变时，小车的加速度a与力F成正比。
14．控制变量 AC
【详解】
(1)该实验采用的科学方法是控制变量法；
(2)为了使细线对小车的拉力等于小车收受的合力，小车不受摩擦力，就需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，砝码和砝码盘不能挂在小车上，但是应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜程度，让小车做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行。
故选AC。
(3)
(3)
15．1.8 BC
【详解】
根据逐差法，有
A．因为力传感器可测出轻绳中的拉力大小，所以没有“远大于”的条件限制，A错误；
B．可以多次测量取平均值，从而减小实验误差，B正确；
C．为了保证实验过程中，拉力代表小车所受合力，需要平衡摩擦力，C正确；
D．实验前应把小车尽量靠近打点计时器，D错误。
故选BC。
16．B A
【详解】
(1)实验时要先接通电源启动打点计时器，然后释放小车，选项B正确，A错误。
故选B。
(2)小车在拉力作用下做加速运动，在相等时间内的位移越来远大，带动纸带上相邻两点间的距离会越来越大，由图示纸带可知，打出的纸带应该是A。
17．C 甲 C A B
【详解】
(1)（甲）、（乙）、（丙）三个图小车与长木板之间都有摩擦力，为保证小车受到的拉力就是所受的合力，所以都需要平衡摩擦力，故C正确；
(2)（乙）、（丙）两图绳上的力由弹簧测力计和力传感器直接读出，不需要用重物的重力代替，所以不需满足M m；（甲）图用重物的重力代替绳的拉力，必须满足M m；
(3)（甲）图用重物的重力代替绳子的拉力，需满足M m，随着m的增大，不满足M m时，图象出现弯曲，所以甲组对应的是C；（乙）、（丙）图根据拉力相等时，加速度a乙>a丙，从而判断乙组对应A，丙组对应B。