高中物理人教新课标版必修1：实验 探究加速度与力、质量的关系 强化训练（含解析）

实验：探究加速度与力、质量的关系
1．用如图所示的实验装置探究“加速度与合外力、质量的关系”．图中为两个光电门，为固定在木槽上的遮光条．实验前(不挂钩码)左右移动小木块使木槽能够在长木板上匀速运动.遮光条的宽度为，两光电门间的距离为．实验时木槽每次都从同一位置由静止释放，研究对象为木槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统．
(1)通过光电计时器读出遮光条通过、两个光电门的时间分别是、，则木槽的加速度是_______．(用测量的符号表示)
(2)保持悬挂钩码的质量不变，增加或减少槽内的砝码，测出每次对应的加速度，为了能直观反映在合外力一定的情况下，加速度与质量的关系，应作出a-_______关系图象(表示槽及槽内砝码的总质量).
A． B． C． D．
(3)为了精确测量木槽运动的加速度，甲同学固定光电门，移动光电门，然后释放木槽，测出遮光条每次经过光电门的时间，乙同学固定光电门，移动光电门，然后释放木槽，测出遮光条每次经过光电门的时间，两位同学根据图象求解系统的加速度.甲同学作出的图象应为下图中的_________，乙同学作出的图象应为下图中的_________.若甲同学所作图象斜率的绝对值为，则木槽的加速度_________.
A． B． C． D．
2．在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示。
（1）当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。
（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________。
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码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．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出
（3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：
图1：________________________________；
图2：________________________________。
（4）某同学在某次实验得到了如图所示的纸带（两计数点间还有四个点没有画出，纸带上的数字是相邻两点间的距离，电源频率是50赫兹)，根据纸带可求出小车的加速度大小为________，打计数点“4”时的速度大小为________。（结果保留两位有效数字）
3．利用如图甲所示的装置可以完成力学中的许多实验。
(1)用图甲装置：在探究小车速度随时间的变化规律的实验中，下列说法正确的是__________；
A．小车应靠近打点计时器，先释放小车，后接通电源
B．长木板的一端必须垫高，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动
C．连接钩码与小车的细线应与长木板保持平行
D．选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始
(2)小明同学用图甲装置探究了做功与物体速度变化的关系：保持所挂钩码的质量不变，通过改变位移来改变外力做功，保持此条件下，小车及车上砝码的总质量__________（选填：A．需要B．不需要）远远大于所悬挂钩码的质量；
(3)小何同学用图甲装置进行“探究加速度与力、质量的关系”时，进行了如下操作：
①在滑板的右侧加一垫块，用以平衡摩擦阻力，如图乙所示，开启电源，轻推小车，打出了一条如图丙所示的纸带，纸带左端与小车相连，据此纸带判断，垫块__________（填“偏薄”或“偏厚”）；
②垫块调整后，再打出一条纸带，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离（单位cm），如图丁所示，由纸带数据计算可得，小车的加速度为__________m/s2（保留2位有效数字）。
4．如图甲所示，一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，滑轮刚好伸出桌面，带有凹槽的小车放在长木板上，小车通过细绳绕过定滑轮和钩码相连，钩码的个数可以改变，小车后面连有纸带，纸带穿过打点计时器。不计滑轮摩擦及空气阻力，重力加速度，某同学利用该装置探究小车加速度与力的关系。
(1)为达到本次实验目的，需要平衡摩擦力吗？________（填“需要”或“不需要”）。
(2)测出小车的质量为，若用钩码的重力当成细绳的拉力，已知钩码的规格有两种可选：和，为尽可能减少实验误差，该同学应该选取______（选填“”或“”）规格的砝码更好。
(3)正确调整装置并选取合适砝码后，打开电源释放小车，打出一条纸带如图乙，打点计时器使用的是交流电，纸带上相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，则小车的加速度________。（结果保留三位有效数字）
(4)如果钩码规格只有，该同学认为：如果仍然研究小车的加速度和外力的关系，上述实验结果存在较大误差，为此他进行了如下改进：首先在右边悬挂5个钩码，接通电源释放小车，得到一条纸带；第二次他取下右边一个钩码放在小车凹槽内，接通电源，得到第二条纸带……重复上述步骤，直至得到第四条纸带。分别计算出各纸带的加速度，，，。用作纵坐标，用对应的右边悬挂的钩码个数为横坐标，得到的图象如图所示，如果数据无误差，加速度和力的关系符合牛顿定律，测该直线图象的斜率的大小为________。（结果保留三位有效数字）
5．“验证牛顿第二定律”的实验装置如图所示。按图设置好实验装置后，把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码。
(1)同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材：
A．交流电源、导线
B．直流电源、导线
C．天平（含配套砝码）
D．秒表
E．刻度尺
其中必要的器材是____________；
(2)某同学正确进行实验后，打出了一条纸带如图所示。计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。则在打下点迹3时，小车运动的速度v=_____m/s（结果保留3位有效数字），该小车的加速度a=_____（结果保留3位有效数字）；
(3)根据测量的实验数据作出的a-F图线不通过原点，请分析其主要原因是________________；图中图线（或延长线）与F轴截距的物理意义是______________；
(4)在对上一问中的装置进行了调整后，a-F图线能够通过原点。为得到更多的数据点，该同学不断改变钩码质量，发现随着F增大，a-F图像由直线逐渐变为一条弯曲的图线，如图所示。图线在末端弯曲的原因是_____________________。
A．所挂钩码的总质量太大
B．所用小车的质量太大
C．小车与轨道之间存在摩擦
D．导轨保持了水平状态
6．用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系.实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a.

(1)关于实验操作，下列说法正确的是________.
A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行
B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
C．每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D．实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车
(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离.已知所用电源的频率为50 Hz，打B点时小车的速度vB＝________ m/s，小车的加速度a＝________ m/s2.
(3)改变细线下端钩码的个数，得到a－F图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是________.
7．在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：
（1）为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是：________(选填选项前的字母)。
A．小车质量相同，钩码质量不同
B．小车质量不同，钩码质量相同
C．小车质量不同，钩码质量不同
（2）某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度与质量的7组实验数据，如下表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出图像______。
次数 1 2 3 4 5 6 7
0.62 0.56 0.48 0.40 0.32 0.24 0.15
0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00
（3）在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。请在图3中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是：__________（选填选项前的字母）。
A．使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力
B．若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
C．无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力
D．让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力
8．某同学利用如图装置探究加速度与合外力的关系。利用力传感器测量细线上的拉力。按照如下步骤操作：
①安装好打点计时器和纸带，调整长木板的倾斜程度，平衡小车摩擦力；
②细线通过导轨一端光滑的定滑轮和动滑轮，与力传感器相连，动滑轮上挂上一定质量的钩码，将小车拉到靠近打点计时器的一端；
③打开力传感器并接通打点计时器的电源（频率为50Hz的交流电源）；
④释放小车，使小车在轨道上做匀加速直线运动；
⑤关闭传感器，记录下力传感器的示数F；
⑥通过分析纸带得到小车加速度a；
⑦改变钩码的质量，重复步骤①②③④⑤⑥；
⑧作出a—F图象，得到实验结论。
(1)本实验在操作中是否需要满足钩码的质量远远小于小车的质量______________（选填“是”或“否”）。
(2)某次释放小车后，力传感器示数为F，通过天平测得小车的质量为M，动滑轮和钩码的总质量为m，不计滑轮的摩擦，则小车的加速度理论上应等于______________
(3)如图是某次实验有效纸带的一段，部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个打印点未画出）。测得s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，则钩码的加速度a=_________m/s2。
9．某同学为了探究物体的质量不变时，加速度跟合外力的关系．将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象．由于疏忽，实验者忘记了平衡摩擦力，将带滑轮的长木板固定在水平的桌面上了．
（1）实验中是否需要钩码的质最远小于小车和传感器的总质量：______（填“是“或“否”）
（2）由图象求出小车和传感器受到的摩擦阻力为______N，总质量为______kg
10．某研究性学习小组使用如图甲所示的实验装置，测定小木块与倾斜轨道间的动摩擦因数。倾斜轨道的顶端有一固定挡板，轨道上有两个位置可调节的光电门A和光电门B。他们将一个遮光条安装在小木块上，并用刻度尺测量遮光条的宽度d。已知轨道的倾角为，当地的重力加速度大小为g。实验操作如下：
①将光电门B固定在离挡板较远的位置，使小木块从紧靠挡板的位置由静止释放；
②测得某次遮光条通过光电门A的时间为△t1，遮光条通过光电门B的时间为△t2以及两个光电门之间的距离x；
③改变光电门A的位置，重复以上操作，记录多组△t1、x的值。请回答以下问题：
(1)步骤②中，小木块通过光电门A的速度大小vA=_____（用题目中所给物理量的字母表示）。
(2)利用图象来处理实验数据，作出的图象如图乙所示，若该图象的斜率的绝对值为k，则动摩擦因数的表达式为=_____（用题目中所给物理量的字母表示，且忽略空气阻力）
(3)若考虑空气阻力，则他们利用第(2)题得到的表达式求出的动摩擦因数_____（选填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。
11．利用图示装置可以做力学中的许多实验。
（1）以下说法正确的是______。
A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，须平衡摩擦
B．利用此装置探究“小车加速度与力、质量的关系”时，须平衡摩擦
C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，可以不平衡摩擦
D．可以利用此装置验证机械能守恒定律
（2）小明对实验装置进行了改进，改进后的装置如图乙所示，利用此装置探究“小车加速度与力、质量的关系”时钩码质量是否需要远小于小车质量？_______（填“是”或“否”）
（3）图丙为实验得到的一条清晰的纸带，、、、D、、、是纸带上7个连续的点，______。已知电源频率为，则小车的加速度大小______（保留两位有效数字）。
12．图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
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______。
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
②实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是_______。
A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
③下图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sAB=4.22cm，sBC=4.65cm、sCD=5.08cm，sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=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2位有效数字）。
13．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。
14．如图甲是某同学测量重力加速度的装置，他将质量均为M的两个重物用轻绳连接，放在光滑的轻质滑轮上，这时系统处于静止状态．该同学在左侧重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物m的重力作用而使系统做初速度为零的缓慢加速运动，该同学用某种办法测出系统运动的加速度并记录下来．完成一次实验后，换用不同质量的小重物，并多次重复实验，测出不同m时系统的加速度a并作好记录．
（1）若选定物块从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有（______）
A．小重物的质量m B．大重物的质量M
C．绳子的长度 D．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间
（2）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，做出－图像，如图乙所示，已知该图象斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g＝_______，并可求出重物质量M＝_________．（用k和b表示）
15．某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下图的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.8g，所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz。其实验步骤是：
A．按图中所示安装好实验装置；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
D．将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；
E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复B~D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。
回答下列问题：
(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？___________（填“是”或“否”）。
(2)实验中打出的其中一条纸带如下图所示，由该纸带可求得小车的加速度a=___________m/s2（保留两位有效数字）。
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表∶
次数 1 2 3 4 5
砝码盘中砝码的重力F/N 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49
小车的加速度a/（m·s-2） 0.88 1.44 1.84 2.38 2.89
他根据表中的数据画出a—F图像，如图所示，造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是（____）
A．摩擦力平衡不足 B．摩擦力平衡过度
C．未考虑砝码盘质量的因素 D．砝码和砝码盘的总质量过大
参考答案
1． D B C
【解析】
（1）[1]遮光片通过光电门的速度分别为 ；根据速度位移公式可知
，
解得
．
（2）[2]悬挂钩码的质量m保持不变，即合力保持不变，a与系统质量成反比，可知为了能直观反映在合外力一定的情况下，加速度与质量的关系，应作a-图线，故选D．
（3）[3]甲同学固定光电门B，移动光电门A，然后释放凹槽，测出遮光条每次经过光电门A的时间t1．通过光电门A的瞬时速度vA＝，B点的速度为定值，根据vB2?vA2＝2ax得，
，
故B正确．
[4]乙同学固定光电门A，移动光电门B，然后释放凹槽，测出遮光条每次经过光电门B的时间t2，通过光电门B的瞬时速度vB＝，A点的速度为定值，根据vB2?vA2＝2ax得，
，
故C正确．
[5]若甲同学所作图象的斜率的绝对值为k，则有
，
解得系统的加速度．
2． B 不再满足砝码和盘的质量远小于小车及车中的砝码的质量 没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力时长木板的倾角过小
【解析】
（1）[1]在消除摩擦力对实验的影响后，那么小车的合力就是绳子的拉力，根据牛顿第二定律得，
对M
解得
当时，即当砝码和盘的总重力要远小于小车及车中的砝码的重力，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力。
（2）[2] A．因为是用重力沿倾斜木板向下的分力平衡摩擦力，所以不能将及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，A错误；
B．设斜面的倾斜角度为 ，当
就平衡了摩擦力，上式中的质量可以抵消，所以改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，B正确；
C．实验时，先接通电源，再释放小车，C错误；
D．小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过牛顿第二定律探究牛顿第二定律，即不能用
求出，D错误。
故选B。
（3）[3] 图1中随着F的增大，即砝码和盘的质量增大，不再满足砝码和盘的质量远小于小车及车中的砝码的质量，因此曲线上部出现弯曲现象。
（3）[4] 从图2可知，F不等于零时，加速度为零，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为零，知没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力时长木板的倾角过小。
（4）[5]两个计数点的时间间隔
根据
运用逐差法得

（4）[6] 打计数点“4”时的速度大小
3．C B 偏薄 0.15
【解析】
(1)[1]A．小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，所以A错误；
B．在探究小车速度随时间的变化规律的实验中，不要求平衡摩擦力，所B错误；
C．连接钩码与小车的细线应与长木板保持平行，所以C正确；
D．选择计数点时，取看的清楚的点，不一定从纸带上第一点开始，所以D错误。
故选C。
(2)[2]在探究做功与物体速度变化关系的实验中，不需要满足小车及车上砝码的总质量远远大于所悬挂钩码的质量，只要保证小车实验过程中所受外力不变就可以。所以选B。
(3)[3]由图丙纸带的点的分布可知，点与点之间的间隔在减小，即小车做减速运动，也就是小车在运动过程中受到了阻力，说明垫块偏薄，没有完全平衡摩擦阻力。
[4]每5个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为
则小车的加速度为
4．需要 5g 0.737 1.00
【解析】
(1)[1]根据牛顿第二定律
为合力，故需要平衡摩擦力。
(2)[2]当钩码总质量远小于小车质量时，绳子拉力近似等于砝码重力，故选取砝码。
(3)[3]由题可得
根据
解得
(4)[4]对小车和所有的钩码为研究对象
解得图像斜率
5．ACE 平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力 小车所受阻力（摩擦力）的大小 A
【解析】
(1)[1]打点计时器需要交流电源，即选A；使用砝码改变合外力的大小，即选C；打点计时器本身就是计时工具，不需要秒表；需要使用刻度尺测量纸带打点之间的距离，即选E；所以必要的器材为：ACE。
(2)[2]匀变速直线运动中，某段时间内的中间时刻速度等于平均速度，所以
[3]根据逐差法求解加速度
(3)[4]在开始阶段，拉力不为零时，加速度为0，说明合外力为0，即平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力。
[5]图中图线（或延长线）与F轴截距的物理意义是小车所受阻力（摩擦力）的大小。
(4)[6]对小车，根据牛顿第二定律
平衡摩擦力后，对小车
两式相加解得
开始时，砝码质量远小于小车质量，则加速度，当砝码质量过大时，砝码质量不再远小于小车质量，此时加速度，随着砝码增大，图像斜率逐渐减小，所以图线在末端弯曲，A正确，BCD错误。
故选A。
6．(1)AD (2)0.32 0.93 (3)随所挂钩码质量m的增大，不能满足M?m.
【解析】
(1)A、调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；B、在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；??C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；?D、实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故D错误；故选A.
(2)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为 T=5×0.02s=0.10s．根据△x=aT2可得：xCE-xAC=a(2T)2，小车运动的加速度为，B点对应的速度：.
(3)随着力F的增大，即随所挂钩码质量m的增大，不能满足M>>m，因此曲线上部出现弯曲现象．
【点睛】
该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题，探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力．
7．B A
【解析】
（1）[1]为了探究加速度与质量的关系，必须控制小车所受拉力相同，而让小车的质量不同，所以钩码质量相同，故B正确。
（2）[2]数据描点和图像如图所示
（3）[3]A．使小车沿倾角合适的斜面运动，小车所受重力沿斜面的分力刚好等于小车所受的摩擦力，则小车受力可等效为只受绳的拉力，故A正确；
B．若斜面倾角过大，重力沿斜面的分力大于摩擦力，小车所受合力将大于绳的拉力，不利于简化“力”的测量，故B错误；
C．由牛顿第二定律可知，无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都大于绳的拉力，故C错误；
D．当小车的质量远大于砂和桶的质量时，砂和桶的重力近似等于绳的拉力，故D错误。
故选A。
8．否
【解析】
(1)[1]本实验利用力传感器测量细线上的拉力，不需要用钩码的重力代替，所以不需要满足钩码的质量远远小于小车的质量。
(2)[2]根据牛顿第二定律可得
变形可得
(3)[3]根据
运用逐差法可得
代入数据解得
9．（1）否； （2）2； 2
【解析】
（1）此实验中由于在小车上安装了拉力传感器，拉小车的力可以由拉力传感器测出，所以没有必要再用钩码的重力代替拉力，当然更没有必要使钩码的质最远小于小车和传感器的总质量．
（2）从a-F图象可以看出，当F＞2N时，小车才有加速度，所以F=2N时是小车受到的最大静摩擦力，从而它又是等于滑动摩擦力，所以摩擦阻力为2N．根据牛顿第二定律，则图象的斜率就是小车质量的倒数，则．
10． 偏大
【解析】
(1)[1]遮光条的宽度d，通过光电门A的时间为，小木块通过光电门A的速度大小
(2)[2]木块做匀变速直线运动，有
又
，
则
所以图象斜率为
再根据对木块的受力分析得
联立解得
(3)[3]如考虑空气阻力，受力分析时应再减去阻力，则原来测的动摩擦因数偏大。
11．B 否 2.08~2.12 4.8~5.2
【解析】
（1）[1]A．本实验中只是研究匀变速直线运动，能让小车做匀加速运动即可，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，A错误；
B．本实验中是研究“小车加速度与力、质量的关系”，当让小车的质量远大于钩码的质量，小车所受的合力即拉力大小是用钩码的所受的重力来代替，所以必须平衡摩擦力，不然小车所受的合力大小不等于钩码的重力，B正确；
C．小车受到重力、支持力、摩擦力和橡皮筋的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，才能尽量减小实验的误差，C错误；
D．利用此装置做“验证机械能守恒定律”的实验，在运动过程中绳对小车做功，所以不可以利用此装置验证机械能守恒定律，D错误。
故选B。
（2）[2]因为使用了力的传感器，可以直接读出小车所受的拉力的大小，所以不需要。
（3）[3] 、D间的距离为
。
（3）[4]相邻两个点之间的时间间隔是
根据
加速度
。
12．B C
【解析】
(1)[1]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将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，即平衡摩擦力。故AC错误，B正确。故选B。
(2)[2]只有时，才可以将小车与砝码受到的合外力看作为砂与砂桶的总重力，因此应选择最小的一组，故ABD错误，C正确。故选C。
(3)[3]相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，则相邻的计数点时间间隔为
利用匀变速直线运动的推论
可得
为了更加准确的求出加速度，我们对三个加速度取平均值，即
代入数据解得
13．B A
【解析】
(1)[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)[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。
14．AD 1/b k/2b
【解析】
(1)对整体分析,根据牛顿第二定律得： ,
计算得出 ,
根据 得： .
所以需要测量的物理量有:小重物的质量m,重物下落的距离及下落这段距离所用的时间.故AD正确.
(2)因为,则 ,
知图线的斜率 ， ,
计算得出 , .
15．否 C
【解析】
(1)[1]小车匀速运动时，根据平衡条件可知
当取下细绳和砝码盘后，小车沿斜面向下加速运动，重力沿斜面向下的分力和沿斜面向上的大小均不变，所以小车所受合外力为
所以实验中不要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，即否。
(2)[2]由纸带可知，相邻计数点的时间T=0.1s，根据逐差法
解得加速度
(3)[3]根据图像可知，在时，小车加速度不为零，说明此时小车所受合外力不为0，这说明在计算小车所受合外力时未计入砝码盘的重力，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。