為了探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖1所示實(shí)驗裝置．請思考探究思路并回答下列問題：
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（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是
 
．
A．將木板帶滑輪的那一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動
B．將木板帶滑輪的那一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運(yùn)動
C．將木板固定打點(diǎn)計時器的那一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動
D．將木板固定打點(diǎn)計時器的那一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動

（2）如圖2所示是某一次打點(diǎn)計時器打出的一條記錄小車運(yùn)動的紙帶．取計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G．紙帶上兩相鄰計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T=0.10s，用刻度尺測量出各相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離分別為AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，F(xiàn)G=13.49cm，則小車運(yùn)動的加速度大小a=
 
m/s2，打紙帶上C點(diǎn)時小車的瞬時速度大小vC=
 
m/s．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）．
（3）某組同學(xué)實(shí)驗得出數(shù)據(jù)，畫出a～F圖象如圖3所示，那么該組同學(xué)實(shí)驗中出現(xiàn)的問題可能是
 
．
（4）消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，要用鉤碼總重力代替小車所受的拉力，此時鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為
 
．
分析：1、解決實(shí)驗問題首先要掌握該實(shí)驗原理，了解實(shí)驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動．
2、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時小車的瞬時速度大�。�
3、實(shí)驗時應(yīng)平衡摩擦力，沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F圖象在F軸上有截距；平衡摩擦力過度，在a-F圖象的a軸上有截距．
4、小車受到的拉力F不等于重物的重力，設(shè)重物的質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M，拉力F=
mg
1+
m
M
，只有當(dāng)m＜＜M時，F(xiàn)才近似等于mg．
解答：解：（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是，將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．所以選項C正確．
故選：C．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可得：
設(shè)A到B之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=3a3T2 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=
1
3
（a1+a2+a3）=
xDG-xAD
9T2
=
(0.0867+0.1108+0.1349)-(0.0626+0.0388+0.015)
9×(0.1)2
=2.4m/s2
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時小車的瞬時速度大�。�
vC=
XBD
2T
=
0.0388+0.0626
2×0.1
=0.51m/s
（3）由圖象可知，a-F圖象在a軸上有截距，這是由于平衡摩擦力過度造成的．
（4）根據(jù)牛頓第二定律得：
對m：mg-F拉=ma
對M：F拉=Ma
解得：F拉=
mMg
m+M
=
mg
1+
m
M

當(dāng)m＜＜M時，即當(dāng)鉤碼的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力，繩子的拉力近似等于鉤碼的總重力．
故答案為：（1）C   （2）2.4，0.51．
（3）平衡摩擦力過度  （4）m＜＜M．
點(diǎn)評：該題考查在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗中的注意事項：將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動；把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大，會導(dǎo)致重力沿斜面向下的分力增大，摩擦力減小等現(xiàn)象，這些我們都要從學(xué)過的力學(xué)知識中解決．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m．
（1）若取M=0.4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗，以下m的取值不合適的一個是
D
D
．
A．m=5g  B．m=15g
C．m=40g  D．m=400g
（2）在此實(shí)驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，求得的加速度的表達(dá)式為a=
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
．（用△t1，△t2，D，x表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m．回答下列問題：
（1）實(shí)驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：
取下牽引砝碼，M放在任意位置都不動
取下牽引砝碼，M放在任意位置都不動

（2）若取M=0.4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗，以下m的取值不合適的一個是
D
D

A．m1=5g     B．m2=15g     C．m3=40g       D．m4=400g
（3）在此實(shí)驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為：
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
（用△t1、△t2、D、x表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖甲所示的器材：A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于砝碼和小桶的總重量．請思考探究思路并回答下列問題：

（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦　力的影響應(yīng)采取什么做法？
（2）在“探究加度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如表：
次數(shù) 1 2 3 4 5
小車加速度a/m?s-2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16
小車質(zhì)量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
根據(jù)上述實(shí)驗數(shù)據(jù)，用計算機(jī)繪制出a-m圖象如圖乙所示：通過對圖象（圖乙）的觀察，可猜想在拉車F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是：a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3等等，為了驗證猜想，請在圖丙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象．
（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖丁，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是
沒有平衡摩擦力
沒有平衡摩擦力
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?連云港二模）為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖所示實(shí)驗裝置．請思考探究思路并回答下列問題


（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是
C
C
；
A．將不帶滑輪的木板一端墊高適當(dāng)，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動
B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運(yùn)動
C．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動
D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動
（2）在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則小車加速度的表達(dá)式為a=
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
；
（3）消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，可用鉤碼總重力代替小車所受的拉力，此時鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為
m＜＜M
m＜＜M
；
（4）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持鉤碼質(zhì)量不變，改變小車總質(zhì)量M，得到的實(shí)驗數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗次數(shù) 1 2 3 4 5
小車加速度a/ms-2 0.77 0.38 0.25 0.19 0.16
小車總質(zhì)量M/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
為了驗證猜想，請在坐標(biāo)紙中作出最能直觀反映a與M之間關(guān)系的圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，某實(shí)驗小組設(shè)計如圖1所示的實(shí)驗裝置：一個木塊放在水平長木板上，通過細(xì)線跨過定滑輪與重物相連，木塊與紙帶相連，在重物牽引下，木塊向左運(yùn)動，重物落地后，木塊做勻減速運(yùn)動，打出的紙帶如圖2所示，不計紙帶所受到的阻力．交流電頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s2．精英家教網(wǎng)
（1）木塊加速階段的加速度為
 
m/s2；
（2）木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=
 
；
（3）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他應(yīng)當(dāng)
 
，將木板右端墊高，使木塊沿木板勻速下滑．

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同步練習(xí)冊答案