4.2探究加速度与力、质量的关系基础巩固练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.2探究加速度与力、质量的关系基础巩固练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 756.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 08:33:26 | ||
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文档简介
4.2探究加速度与力、质量的关系基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第一册
一、选择题（共15题）
1．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，以下做法正确的是（ ）
A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．求小车运动的加速度时，可用天平测出重物和砝码的质量（M′和 m′）以及小 车质量 M，直接用公式 求出
2．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示. 在实验中，以下做法正确的是( )
A．平衡摩擦力时，小车后面不需要固定纸带
B．小车的质量应远大于砝码和砝码盘的质量
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．每次改变小车的质量时，均需重新平衡摩擦力
3．物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法如：理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法
B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法
D．根据速度定义式，当Δt→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法
4．下列关于物理学思想方法的叙述错误的是（ ）
A．探究加速度与力和质量关系的实验运用了控制变量法
B．玻璃瓶内装满水，用穿有透明细管的橡皮泥封口。手捏玻璃瓶，细管内液面高度变化，说明玻璃瓶发生形变，该实验采用放大的思想
C．力学中将物体看成质点运用了理想化模型法
D．当物体的运动时间Δt趋近于0时，Δt时间内的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代的思想
5．如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，若小车的质量是120g，则砝码盘及砝码的质量最好选择哪个？
A．10g B．50g C．100g D．1kg
6．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
7．研究外力一定时加速度与质量成反比例的结论时，下列说法中正确的是（ ）
A．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量时，要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．应使小车和砝码的总质量远大于悬挂的砂和小桶的总质量
8．在保持小车质量m不变，探究a与F的关系时，小车质量m和小盘及砝码质量m'分别选取下列四组值。若其他操作都正确,要使所画出的a-F图线较准确，应选用的一组测量值是( )
A．m=500g，m'分别为50g、70g、100g、125g
B．m=500g，m'分别为20g、30g、40g、50g
C．m=200g，m'分别为50g、70g、100g、125g
D．m=100g，m'分别为30g、40g、50g、60g
9．下面四幅图分别描述了研究自由落体运动、观察微小形变、探究平行四边形定则、探究牛顿第二定律的实验，其中用到控制变量法的是（ ）
A． B．
C． D．
10．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等．以下关于物理学家及其所用物理学研究方法的叙述不正确的是
A．牛顿认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体运动的规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
11．小明同学想利用图示装置验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论。她先将6个相同的钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车在木板上恰能匀速下滑。现从小车中依次取n=1，2，3，4，5，6个钩码挂在细线右端，其余钩码仍留在小车内，并正确完成了后续的实验操作。设小车运动的加速度大小为a，不计滑轮轮轴的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力
B．利用该方案无法验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论
C．该同学根据实验数据描绘的加速度a随n的变化图像应当是一条过原点的直线
D．若实验中保持木板水平，则该同学描绘的加速度a随n变化的图像不是直线
12．下列关于物理学中研究方法叙述正确的是（ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法
B．在探究加速度，力和质量三者之间的关系时，该实验采用了假设法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限法
D．伽利略首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推”的科学推理方法
13．学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，如图所示的是我们学习过的几个实验，其中研究物理问题的思想与方法相同的是（ ）
A．①② B．②③ C．②④ D．①④
14．关于如图所示的几个实验图形，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是卡文迪许测定引力常量的实验
B．乙图中玻璃管被抽成真空后，重的物体比轻的物体下落得快
C．丙图中砝码和砝码盘所受的总重力等于小车所受的合外力
D．丁图是伽利略说明“力不是维持物体运动状态的原因”所用的实验装
15．“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图所示，为研究加速度a与力F之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A．需保持盘和砝码质量不变
B．需保持小车质量不变
C．盘和砝码的重力一定与小车受到的拉力大小相等
D．处理数据时，作出a－图像能直观判断a与F之间的关系
二、填空题（共4题）
16．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
(1)在探究物体的加速度与力的关系时，应保持______不变，分别改变施加在物体上的力F，测出相对应的加速度a。
(2)本实验采用的探究方法是______（填字母序号）
A．转换法B、类比法C．控制变量法D．等效替换法
17．在研究物体的“加速度、力和质量”三个物理量的关系时，这种研究物质问题的科学方法是_____。
18．在探究加速度与力、质量的关系的实验中：
（一）实验思路——控制变量法
（1）探究加速度与力的关系
保持小车___________不变，通过改变___________改变小车所受的拉力，测得不同拉力下小车运动的加速度，分析加速度与___________的定量关系。
（2）探究加速度与质量的关系
保持小车所受的___________不变，通过在小车上___________改变小车的质量，测得不同质量的小车对应的加速度，分析加速度与___________的定量关系。
（二） 物理量的测量
（1）质量的测量：用天平测量。在小车中增减砝码的数量可改变小车的质量。
（2）加速度的测量
a.方法1：让小车做初速度为0的匀加速直线运动，用___________测量小车移动的位移x，用___________测量发生这段位移所用的时间t，然后由计算出加速度a。
b.方法2：由纸带根据公式，结合逐差法计算出小车的加速度。
c.方法3：不直接测量加速度，求加速度之比，例如：让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动时间t相等，测出各自的位移x1、x2，则，把加速度的测量转换成___________的测量。
（3）力的测量
在阻力得到补偿的情况下，小车受到的拉力等于小车所受的合力。
a.在槽码的质量比小车的质量___________时，可认为小车所受的拉力近似等于___________。
b.使用力传感器可以直接测量拉力的大小，不需要使槽码的质量远小于小车的质量。
（三）实验器材
小车、砝码、槽码、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、______、纸带、______、______．
（四）实验步骤（以参考案例1为例）
（1）用___________测出小车的质量m，并把数值记录下来。
（2）按如图所示的装置把实验器材安装好（小车上先不系细线）。
（3）补偿阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木位置，启动打点计时器，直到轻推小车使小车在斜面上运动时可保持___________运动为止（纸带上相邻点间距相等），此时小车重力沿斜面方向的分力等于打点计时器对小车的阻力和长木板的摩擦阻力及其他阻力之和。
（4）把细线绕过定滑轮系在小车上，另一端挂上槽码。保持小车质量不变，改变槽码的个数，以改变小车所受的拉力。处理纸带，测出加速度，将结果填入表1中。
表1 小车质量一定
拉力F/N
加速度a/（m·s-2）
（5）保持槽码个数不变，即保持小车所受的拉力不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，求出相应的加速度，把数据记录在表2中。
表2 小车所受的拉力一定
质量m/kg
加速度a/（m·s-2）
（五） 数据分析
（1）分析加速度a与力F的定量关系
由表1中记录的数据，以加速度a为纵坐标，力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出a-F图像，如图2所示，若图像是一条___________，就能说明a与F成正比。
（2）分析加速度a与质量m的定量关系
由表2中记录的数据，以a为纵坐标，以为横坐标，根据测量数据描点，然后作出a-图像，如图3所示。若a-图像是一条过原点的直线，说明a与成___________，即a与m成___________。
（3）实验结论
a.保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受拉力F成___________。
b.保持拉力F不变时，物体的加速度a与质量m成___________。
（六）注意事项
（1）打点前小车应___________打点计时器且应先___________后___________。
（2）在补偿阻力时，___________（选填“要”或“不要”）悬挂槽码，但小车应连着纸带且启动打点计时器。用手轻轻地给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔___________，表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡。
（3）改变槽码的质量的过程中，要始终保证槽码的质量___________小车的质量。
（4）作图时应使所作的___________通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能地均匀分布在直线的两侧，个别偏离较远的点应舍去。
19．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：________________________。
三、综合题（共4题）
20．某实验小组采用如图所示的装置验证牛顿第二定律,打点计时器工作频率为50Hz.验证实验的部分步骤如下:
a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作．设某次实验钩码质量为m、砝码和小车总质量为M,重力加速度为g．根据试验数据应用牛顿第二定律求
(1)小车的加速度a;
(2)细线对小车的拉力F
(3)若使细线对小车的拉力F近似等于钩码的重力,推导M,m所满足的条件．
21．实验中用抬高平板一端的方法来平衡摩擦力。当小车质量改变时，是否需要重新调整平板的倾斜程度？为什么？
22．如图1所示，一小车放于平直木板上（木板一端固定一个定滑轮），木板被垫高一定角度θ，该角度下，小车恰能做匀速直线运动（假设小车所受摩擦力与小车对木板的正压力成正比，比例系数为μ），小车总质量为M。
(1)请推导θ与μ应满足的定量关系；并分析说明若增大小车质量，仍使小车做匀速直线运动，角度θ是否需要重新调整；
(2)如图2所示，将小车上栓一根质量不计，且不可伸长的细绳，细绳通过滑轮（滑轮与细绳之间摩擦不计）下挂一个砝码盘（内放砝码），在木板上某位置静止释放小车后，小车做匀加速直线运动。已知砝码盘及砝码的总质量为m，求：当m=M，小车所受细绳拉力与砝码盘及砝码总重力的比值。
23．关于“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验，试设计一个不需测量加速度a具体数值的实验方案。
参考答案
1．B
2．B
3．D
4．D
5．A
6．D
7．D
8．B
9．D
10．A
11．C
12．D
13．D
14．D
15．B
16．质量 C
17．控制变量法
18．质量 槽码的个数 拉力 拉力 增加重物 质量 毫米刻度尺 打点计时器 长度 小得多 槽码的重力 交流电源 刻度尺 天平 天平 匀速直线 过原点的直线 正比 反比 正比 反比 靠近 启动打点计时器 释放小车 不要 均匀 远小于 直线
19．220 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
20．（1） ；（2） ；（3）
21．不需要，
抬高一端后，设平板的倾斜角为，若此时小车处于平衡状态，则
即使小车质量发生改变，方程两边小车质量消去，仍处于平衡状态，因此不需要重新调整平板的倾斜程度。
22．(1)角度θ无须改变；(2)1：2
23．
根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式可知，在t相等时有
故可让两个小车同时做初速度为零的匀加速直线运动，通过其位移比即可知其加速度之比，将对加速度的测量转化为对位移x的测量。
一、选择题（共15题）
1．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，以下做法正确的是（ ）
A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．求小车运动的加速度时，可用天平测出重物和砝码的质量（M′和 m′）以及小 车质量 M，直接用公式 求出
2．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示. 在实验中，以下做法正确的是( )
A．平衡摩擦力时，小车后面不需要固定纸带
B．小车的质量应远大于砝码和砝码盘的质量
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．每次改变小车的质量时，均需重新平衡摩擦力
3．物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法如：理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法
B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法
D．根据速度定义式，当Δt→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法
4．下列关于物理学思想方法的叙述错误的是（ ）
A．探究加速度与力和质量关系的实验运用了控制变量法
B．玻璃瓶内装满水，用穿有透明细管的橡皮泥封口。手捏玻璃瓶，细管内液面高度变化，说明玻璃瓶发生形变，该实验采用放大的思想
C．力学中将物体看成质点运用了理想化模型法
D．当物体的运动时间Δt趋近于0时，Δt时间内的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代的思想
5．如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，若小车的质量是120g，则砝码盘及砝码的质量最好选择哪个？
A．10g B．50g C．100g D．1kg
6．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
7．研究外力一定时加速度与质量成反比例的结论时，下列说法中正确的是（ ）
A．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量时，要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．应使小车和砝码的总质量远大于悬挂的砂和小桶的总质量
8．在保持小车质量m不变，探究a与F的关系时，小车质量m和小盘及砝码质量m'分别选取下列四组值。若其他操作都正确,要使所画出的a-F图线较准确，应选用的一组测量值是( )
A．m=500g，m'分别为50g、70g、100g、125g
B．m=500g，m'分别为20g、30g、40g、50g
C．m=200g，m'分别为50g、70g、100g、125g
D．m=100g，m'分别为30g、40g、50g、60g
9．下面四幅图分别描述了研究自由落体运动、观察微小形变、探究平行四边形定则、探究牛顿第二定律的实验，其中用到控制变量法的是（ ）
A． B．
C． D．
10．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等．以下关于物理学家及其所用物理学研究方法的叙述不正确的是
A．牛顿认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体运动的规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
11．小明同学想利用图示装置验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论。她先将6个相同的钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车在木板上恰能匀速下滑。现从小车中依次取n=1，2，3，4，5，6个钩码挂在细线右端，其余钩码仍留在小车内，并正确完成了后续的实验操作。设小车运动的加速度大小为a，不计滑轮轮轴的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力
B．利用该方案无法验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论
C．该同学根据实验数据描绘的加速度a随n的变化图像应当是一条过原点的直线
D．若实验中保持木板水平，则该同学描绘的加速度a随n变化的图像不是直线
12．下列关于物理学中研究方法叙述正确的是（ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法
B．在探究加速度，力和质量三者之间的关系时，该实验采用了假设法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限法
D．伽利略首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推”的科学推理方法
13．学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，如图所示的是我们学习过的几个实验，其中研究物理问题的思想与方法相同的是（ ）
A．①② B．②③ C．②④ D．①④
14．关于如图所示的几个实验图形，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是卡文迪许测定引力常量的实验
B．乙图中玻璃管被抽成真空后，重的物体比轻的物体下落得快
C．丙图中砝码和砝码盘所受的总重力等于小车所受的合外力
D．丁图是伽利略说明“力不是维持物体运动状态的原因”所用的实验装
15．“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图所示，为研究加速度a与力F之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A．需保持盘和砝码质量不变
B．需保持小车质量不变
C．盘和砝码的重力一定与小车受到的拉力大小相等
D．处理数据时，作出a－图像能直观判断a与F之间的关系
二、填空题（共4题）
16．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
(1)在探究物体的加速度与力的关系时，应保持______不变，分别改变施加在物体上的力F，测出相对应的加速度a。
(2)本实验采用的探究方法是______（填字母序号）
A．转换法B、类比法C．控制变量法D．等效替换法
17．在研究物体的“加速度、力和质量”三个物理量的关系时，这种研究物质问题的科学方法是_____。
18．在探究加速度与力、质量的关系的实验中：
（一）实验思路——控制变量法
（1）探究加速度与力的关系
保持小车___________不变，通过改变___________改变小车所受的拉力，测得不同拉力下小车运动的加速度，分析加速度与___________的定量关系。
（2）探究加速度与质量的关系
保持小车所受的___________不变，通过在小车上___________改变小车的质量，测得不同质量的小车对应的加速度，分析加速度与___________的定量关系。
（二） 物理量的测量
（1）质量的测量：用天平测量。在小车中增减砝码的数量可改变小车的质量。
（2）加速度的测量
a.方法1：让小车做初速度为0的匀加速直线运动，用___________测量小车移动的位移x，用___________测量发生这段位移所用的时间t，然后由计算出加速度a。
b.方法2：由纸带根据公式，结合逐差法计算出小车的加速度。
c.方法3：不直接测量加速度，求加速度之比，例如：让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动时间t相等，测出各自的位移x1、x2，则，把加速度的测量转换成___________的测量。
（3）力的测量
在阻力得到补偿的情况下，小车受到的拉力等于小车所受的合力。
a.在槽码的质量比小车的质量___________时，可认为小车所受的拉力近似等于___________。
b.使用力传感器可以直接测量拉力的大小，不需要使槽码的质量远小于小车的质量。
（三）实验器材
小车、砝码、槽码、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、______、纸带、______、______．
（四）实验步骤（以参考案例1为例）
（1）用___________测出小车的质量m，并把数值记录下来。
（2）按如图所示的装置把实验器材安装好（小车上先不系细线）。
（3）补偿阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木位置，启动打点计时器，直到轻推小车使小车在斜面上运动时可保持___________运动为止（纸带上相邻点间距相等），此时小车重力沿斜面方向的分力等于打点计时器对小车的阻力和长木板的摩擦阻力及其他阻力之和。
（4）把细线绕过定滑轮系在小车上，另一端挂上槽码。保持小车质量不变，改变槽码的个数，以改变小车所受的拉力。处理纸带，测出加速度，将结果填入表1中。
表1 小车质量一定
拉力F/N
加速度a/（m·s-2）
（5）保持槽码个数不变，即保持小车所受的拉力不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，求出相应的加速度，把数据记录在表2中。
表2 小车所受的拉力一定
质量m/kg
加速度a/（m·s-2）
（五） 数据分析
（1）分析加速度a与力F的定量关系
由表1中记录的数据，以加速度a为纵坐标，力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出a-F图像，如图2所示，若图像是一条___________，就能说明a与F成正比。
（2）分析加速度a与质量m的定量关系
由表2中记录的数据，以a为纵坐标，以为横坐标，根据测量数据描点，然后作出a-图像，如图3所示。若a-图像是一条过原点的直线，说明a与成___________，即a与m成___________。
（3）实验结论
a.保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受拉力F成___________。
b.保持拉力F不变时，物体的加速度a与质量m成___________。
（六）注意事项
（1）打点前小车应___________打点计时器且应先___________后___________。
（2）在补偿阻力时，___________（选填“要”或“不要”）悬挂槽码，但小车应连着纸带且启动打点计时器。用手轻轻地给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔___________，表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡。
（3）改变槽码的质量的过程中，要始终保证槽码的质量___________小车的质量。
（4）作图时应使所作的___________通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能地均匀分布在直线的两侧，个别偏离较远的点应舍去。
19．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：________________________。
三、综合题（共4题）
20．某实验小组采用如图所示的装置验证牛顿第二定律,打点计时器工作频率为50Hz.验证实验的部分步骤如下:
a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作．设某次实验钩码质量为m、砝码和小车总质量为M,重力加速度为g．根据试验数据应用牛顿第二定律求
(1)小车的加速度a;
(2)细线对小车的拉力F
(3)若使细线对小车的拉力F近似等于钩码的重力,推导M,m所满足的条件．
21．实验中用抬高平板一端的方法来平衡摩擦力。当小车质量改变时，是否需要重新调整平板的倾斜程度？为什么？
22．如图1所示，一小车放于平直木板上（木板一端固定一个定滑轮），木板被垫高一定角度θ，该角度下，小车恰能做匀速直线运动（假设小车所受摩擦力与小车对木板的正压力成正比，比例系数为μ），小车总质量为M。
(1)请推导θ与μ应满足的定量关系；并分析说明若增大小车质量，仍使小车做匀速直线运动，角度θ是否需要重新调整；
(2)如图2所示，将小车上栓一根质量不计，且不可伸长的细绳，细绳通过滑轮（滑轮与细绳之间摩擦不计）下挂一个砝码盘（内放砝码），在木板上某位置静止释放小车后，小车做匀加速直线运动。已知砝码盘及砝码的总质量为m，求：当m=M，小车所受细绳拉力与砝码盘及砝码总重力的比值。
23．关于“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验，试设计一个不需测量加速度a具体数值的实验方案。
参考答案
1．B
2．B
3．D
4．D
5．A
6．D
7．D
8．B
9．D
10．A
11．C
12．D
13．D
14．D
15．B
16．质量 C
17．控制变量法
18．质量 槽码的个数 拉力 拉力 增加重物 质量 毫米刻度尺 打点计时器 长度 小得多 槽码的重力 交流电源 刻度尺 天平 天平 匀速直线 过原点的直线 正比 反比 正比 反比 靠近 启动打点计时器 释放小车 不要 均匀 远小于 直线
19．220 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
20．（1） ；（2） ；（3）
21．不需要，
抬高一端后，设平板的倾斜角为，若此时小车处于平衡状态，则
即使小车质量发生改变，方程两边小车质量消去，仍处于平衡状态，因此不需要重新调整平板的倾斜程度。
22．(1)角度θ无须改变；(2)1：2
23．
根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式可知，在t相等时有
故可让两个小车同时做初速度为零的匀加速直线运动，通过其位移比即可知其加速度之比，将对加速度的测量转化为对位移x的测量。