新教材--4.2节探究加速度与力、质量的关系专题训练(基础+创新)附答案

4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系一、单选题1.图（a）为“利用DIS研究小车加速度与力的关系”的实验装置，阻力忽略不计，得到a-F的关系如图（b）所示。

则实验过程中需满足的条件为（）A.小车质量较大且不变B.小车质量较小且不变C.钩码质量较大且不变D.钩码质量较小且不变2.实验室用滑轮、小车、打点计时器、砂桶、细线、纸带等实验器材组成如图所示实验装置可以完成多个力学实验，利用该装置进行如下实验时，以下说法正确的是（）A.在“研究匀变速直线运动”时必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力影响B.在“研究匀变速直线运动”时必须使砂和砂桶总质量远小于小车的质量C.在“探究加速度a与小车质量M关系”时每次改变小车质量之后要重新平衡摩擦力D.在“探究加速度a与力F关系”时要调整滑轮高度使连接小车细线与木板平行3.下列器材中，“探究求合力的方法”和“探究加速度和力、质量的关系”实验都需要用到的是（）（填写字母）A. B. C. D.4.某小组利用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、物体质量关系”的实验．实验中平衡摩擦力后，他们还调节木板上定滑轮，使牵引小车的细线与木板平行，这样做的目的是（）A.避免小车在运动过程中发生抖动B.使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.保证小车最终能够做匀速直线运动D.使细线拉力等于小车受到的合力5.某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。

他所得到的a-F关系可用下列哪根图线表示？图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力。

（）A. B. C. D.6.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。

实验时小刚同学将长木板平放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系。

图乙中符合小刚的实验结果的是（）A. B.C. D.7.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中正确的是（）①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力②平衡摩擦力的方法就是，在砂桶中添加砝码，使小车能匀速滑动③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力④实验中通过在砂桶中增加砝码来改变小车受到的拉力⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源⑥实验中绳子拉力方向跟平板平行A.①④⑤B.②③⑥C.①③⑥D.①④⑥8.在研究加速度a和力F、质量m的关系时，应用的是（）A.控制变量法B.等效替代法C.理论推导法D.理想实验法二、多选题9.利用如图所示的实验装置探究相关的力学实验，下列说法错误的是（）A.“探究速度随时间变化规律”的实验中，不需要平衡摩擦力B.探究“功和速度变化关系”的实验中，只打出一条纸带不能进行探究C.探究”加速度和力、质量的关系”实验中，物块的质量应远小于小车和砝码的总质量D.利用该实验装置，只要平衡摩擦力，就可以用来“探究机械能守恒定律”实验10.在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中正确的是A.平衡摩擦力时，应将砝码及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C.平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D.小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车11.如图所示是某同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是()A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大12.在《验证牛顿第二定律》的实验中，在研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时，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，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放接通打点计时器电源，再立刻放开小车D.小车运动的加速度，可从天平测出装砂小桶和砂的质量m及小车质量M，直接用公式a= 求出（m<<M）13.小明用如图所示装置研究加速度与力的关系，图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小．实验时，下列操作必要且正确的是________。

人教版高中物理必修一第4章第2节实验：探究加速度与力、质量的关系基础一、单项选择题（共1小题；共4分）1. 下列物体中，不能看做质点的是A. 计算从北京开往上海途中的火车B. 研究航天飞机相对地球的飞行周期时，绕地球飞行的航天飞机C. 沿地面翻滚前进的体操运动员D. 研究地球公转规律时的地球二、双项选择题（共1小题；共4分）2. 在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持小车的质量不变，改变所挂钩码的数量，多次重复测量。

在某次实验中根据测得的多组数据在坐标纸上画出a−F关系的点迹，如下图所示。

经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生这些问题的要原因可能是A. 轨道与水平方向夹角太小，或没有平衡摩擦力B. 轨道与水平方向夹角太大C. 所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势D. 所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势三、实验题（共5小题；共40分）3. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法；（下面各题均填“理想实验法”“图象法”“平衡摩擦力法”“化曲为直法”“控制变量法”或“近似法”）（1）实验环境的等效法：；（2）实验条件设计的科学方法：；（3）实验原理的简化：，即当小车质量M车≫m槽码时，细绳对小车的拉力大小近似等于槽码的重力；（4）实验数据处理的科学方法：；（5）由a−M车图象转化为a−1M车图象，所用的科学方法：。

4. 在验证牛顿第二定律的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。

（1）当M与m的关系满足时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。

（2）一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，为了比较容易地确定出加速度a与质量M的关系，应该作a与的图象。

实验：探究加速度与力、质量的关系同步练习一、单选题1.图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图．两个相同的小车，放在比较光滑的水平板上(摩擦力很小，可以略去)，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码．两个小车后端各系一条细线，细线后端用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止．用刻度尺测出两小车通过的位移，则位移之比就等于它们的加速度之比．为了探究加速度大小和力大小之间的关系，下列说法中正确的是()A. 使小盘和砝码的总质量尽可能等于小车质量B. 若将小车放在粗糙水平板上，对实验结果没有影响C. 位移之比等于加速度之比是因为小车的位移与加速度成正比D. 可在两小盘内放置相同质量的砝码，在两小车内放置不同质量的砝码进行实验2.关于“探究加速度与力、质量的关系”实验，下列说法中正确的是()A. 本实验采用的方法是控制变量法B. 探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小C. 探究加速度与力的关系时，作a−F图象应该用线段依次将各点连接起来D. 探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a−M图象3.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．下列说法中正确的是()A. 垫高长木板一端，调节倾角，直到小车在托盘和砝码的拉动下做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力B. 在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量C. 在探究加速度a与拉力F的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a−1F 图象D. 当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时，可以近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总重力大小4.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是A.B.C.D.5.某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系．用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F；通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a.分别以合力F和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标系．根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹，结果跟教材中的结论不完全一致．该同学列举产生这种结果的可能原因如下：(1)在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高；(2)没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低；(3)测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大；(4)砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件．通过进一步分析，你认为比较合理的原因可能是()A. (1)和(4)B. (2)和(3)C. (1)和(3)D. (2)和(4)6.某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，当保持物体所受的力相同时，测量不同质量的物体在这个力作用下的加速度，设物体的质量为m，加速度为a，得到如图所示的a−1mA. a与m成正比B. a与m成反比C. a与m 2成正比D. a与m 2成反比7.下列实验操作，正确的是()A. “验证机械能守恒”实验中，应使重锤从尽可能远离打点计时器的位置下落B. “验证力的平行四边形定则”实验中，将橡皮筋沿相同方向拉长相同的长度就可使合力和分力的作用效果相同C. “探究加速度与力和质量的关系”实验中，应将轨道适当倾斜，使小车能够在轨道上由静止开始下滑D. “探究功与速度的关系”实验中，放置小车的木板应尽可能水平8.利用如图所示装置可以做力学中的许多实验，则下列利用此装置进行相关实验时哪一个说法是正确的？A. 利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间摩擦阻力的影响B. 利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图像法处理数据时，如果画出小车的加速度a随质量M变化的a−M图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比C. 利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高平衡摩擦力D. 实验时不需要调整滑轮高度，不用管细线与木板是否平行9.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，下列说法正确的是()A. 探究小车加速度与力的关系应保存盘中重物的质量不变B. 探究小车加速度与力的关系应作a−1/m图象C. 平衡摩擦力时应将小车与纸带相连，并且纸带要穿过打点计时器D. 改变小车质量后，应重新平衡摩擦力10.先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行的沿水平方向拉同一质量为m的物块，且每次橡皮条的伸长量均相同，物块m在橡皮条拉力的作用下所产生的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图所示．若更换物块所在水平面的材料，再重复这个实验，则图中直线与水平轴线间的夹角将()A. 变小B. 不变C. 变大D. 与水平面的材料有关11.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，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”。

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系1．（2020·北京高考真题）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a与质量M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1a-图像______。

（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【答案】B AD【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1aM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．当小车的运动趋近于匀速运动时，砂和桶可近似看成受力平衡，则砂和桶的重力才近似等于绳的拉力，故D正确。

人教版高一物理必修第一册课堂同步精选练习4.2实验探究加速度与力、质量的关系（解析版）1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,如图所示是某同学正要释放小车的情形,下列说法正确的是()A.应把长木板水平放置B.应使小车离打点计时器远些C.应将打点计时器接在直流电源上D.应调整滑轮高度使细绳与长木板表面平行【答案】D【解析】实验时需要注意操作事项,为了使绳子的拉力充当小车运动的合力,应调整滑轮高度使细绳与长木板表面平行。

2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验步骤中,下列做法正确的是()A.同时改变拉力F和小车质量m的大小B.先保持小车质量m不变,研究加速度a与拉力F的关系,再保持F不变,研究a与m的关系,最后导出a与m及F的关系。

C.只改变拉力F的大小,小车质量m的大小始终保持不变D.只改变小车质量m的大小,拉力F的大小始终保持不变【答案】B【解析】实验中变量较多时,采用控制变量法,即先保持一个变量不变,研究另外两个变量之间的关系。

3.某同学采用如图(1)所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。

用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a。

作出图(2)所示a-F图象,根据图象中的点迹,判断造成这种结果的原因可能是()图(1)图(2)A.在平衡摩擦力时将木板右端垫的过低B.没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力时将木板右端垫的过低C.测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大D.砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件【答案】D【解析】图象不经过原点,拉力为零,加速度不为零,可知平衡摩擦力过度,即木板倾角过大;曲线上部出现弯曲现象,随着F的增大,即砂和砂桶质量的增大,不再满足砂和砂桶的质量远小于小车质量的实验条件,故D正确。

4.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图所示的实验装置与方案。

本实验的特点是通过黑板擦控制两小车的启动与停止,将测量两车的加速度转换为测量两车的位移。

实验：探究加速度与力、质量的关系1.能够设计探究加速度与力、质量的关系实验方案。

2.能够完成实验的操作和测量过程，以及通过控制变量法对数据进行图像处理，体验如何平衡摩擦力，减小系统误差（钩码所受的重力不等于小车所受的拉力等）的操作方法。

1．实验原理(1)保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系．(2)保持合外力不变，探究加速度与质量的关系．(3)作出a－F图象和a－1m图象，确定其关系．2．实验器材小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺．3．实验步骤(1)测量：用天平测量小盘和砝码的质量m′和小车的质量m.(2)安装：按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)．(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑．(4)操作：①小盘通过细绳绕过滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，取下纸带编号码．②保持小车的质量m不变，改变砝码和小盘的质量m′，重复步骤①.③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a.④描点作图，作a－F的图象．⑤保持砝码和小盘的质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作a－1m图象．4．规律方法总结1．注意事项(1)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动．(2)不重复平衡摩擦力．(3)实验条件：m≫m′.(4)一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．2．误差分析(1)因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．(2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．3．数据处理(1)利用Δx＝aT2及逐差法求a.(2)以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a 与F成正比．(3)以a为纵坐标，1m为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比．[例题1]（2023秋•萨尔图区校级期末）某实验小组欲以如图所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器（未画出）相连，小车的质量为m1，小盘（及砝码）的质量为m2。

第2节实验：探究加速度与力、质量的关系姓名：___________班级：__________1.基础练1(2023春·江苏盐城·高一校考阶段练习)用如图所示的装置做“探究加速度与质量的关系”实验()A.平衡摩擦力时，不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时，都需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D.小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出【答案】A【详解】A．平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A正确；B．在实验前平衡一次摩擦力即可，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；C．实验时，先接通打点计时器电源，后放开小车，故C错误；D．小车的加速度应该根据打点计时器打出的纸带应用匀变速运动规律求出，加速度不能直接用公式求出，故D错误。

故选A。

2(2023秋·天津河西·高一天津市新华中学校考期末)在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置。

小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示()A.补偿阻力时，应将盘用细绳通过定滑轮系在小车上，且每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力B.甲图上端弯曲的原因是盘及盘中砝码的质量m太大，已经不满足m≪MC.乙图不过原点的原因是补偿阻力过度D.实验时，若拉力可以用力学传感器直接测量，则也需满足条件m≪M【答案】B【详解】A．平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故A错误；B ．只有当m ≪M 时，小车所受的拉力才可以认为等于盘和砝码的总重力。

图甲中a -F 图像发生弯曲，这是由于没有保证小车及车中砝码的总质量远大于盘及盘中砝码的总质量造成的，故B 正确；C ．图乙中直线没过原点，当F ≠0时，a =0，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明该组同学实验操作中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角过小，故C 错误；D ．实验时，若拉力可以用力学传感器直接测量，则不需满足条件m ≪M ，故D 错误。

实验：探究加速度与力、质量的关系1．(多项选择)用如下图的装置探究加速度a 与力F 、质量M 的关系，以下说法中正确的选项是( )A ．连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行B ．将电火花打点计时器接在6 V 的交流电源上，先接通电源，后放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量C ．在探究a 与质量M 的关系时，作出a ­1M图像能更直观地判断二者间的关系 D ．轻绳对小车的拉力一定等于砝码和砂桶的总重力答案 AC解析 轻绳只有与长木板保持平行，才能使轻绳上的拉力等于小车所受的合力，A 正确；电火花打点计时器应接在220 V 交流电源上，B 错误；在探究a 和质量M 的关系时，a ­M 图像为一曲线，不易判断a 与M 的关系，故可作a ­1M图像，图像为过原点的直线，能更直观地判断二者间的关系，C 正确；只有小车的质量远大于砝码和砂桶的总质量，才可认为轻绳对小车的拉力等于砝码和砂桶的总重力，实际上轻绳的拉力小于砝码和砂桶的总重力，D 错误。

2．(多项选择)在探究加速度与力、质量的关系的实验中，以下操作正确的选项是( )A ．平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上B ．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器C ．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D ．实验时，应先放开小车，再接通电源答案 BC解析 在探究a 与M 、F 关系的实验中，为了使细绳对小车的拉力等于小车所受的合力，需要平衡摩擦力，并使细绳与长木板平行。

平衡摩擦力的方法是只让小车牵引纸带(撤去重物)，纸带穿过打点计时器，并垫高长木板不带滑轮的一端，接通打点计时器的电源并轻推小车，如果打出的纸带上的点迹分布均匀，那么说明小车做匀速运动，摩擦力被平衡，故A 错误；小车运动中，纸带与打点计时器之间也有摩擦，这个摩擦力也要平衡的，故B 正确；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面的分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故C 正确；实验时，假设先放小车，再接通打点计时器电源，因为小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故D 错误。

新教材暑假专题必修一第四章第2节实验：探究加速度与力、质量的关系1．以下为“探究加速度与力、质量关系”的实验。

（1）小刚在探究加速度与某个物理量的关系时，其中的两次实验装置如图甲所示，根据实验装置可以判定，小刚在探究加速度与________的关系（填“力”或“质量”）（2）如图乙所示为小刚在实验中得到的一条纸带，两相邻计数点间还有四个点没有画出，已知打点周期为0.02s。

根据纸带上数据，计算打计数点3 时小车的速度为________ m/s（3）小刚研究加速度与力的关系时，做出的加速度与力的图像如图丙所示，根据图像推测，小刚在实验操作中重要的疏漏是_________2．某学习小组组装了一套如图所示的装置，欲探究“物体的加速度与力的关系”，已知图中小车的质量用M表示，钩码的质量用m表示。

(1)实验中，为了复杂问题简单化，需要通过各种各样的操作，例如让小车所受合外力约等于钩码的总重力，以下操作和描述正确的是__________A．把长木板右端适当垫高，以平衡小车所受的摩擦力B．调节滑轮高度，使细线与长木板平行C．使钩码的质量m远大于小车的质量MD．小车的加速度可用mgaM求解(2)现有打出的一条纸带，记录如图所示，图中O点为纸带的第一个计数点，依次为A、B、C、D、E、F五个计数点，相邻计数点间还有四个点未标出。

利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=_____m/s2。

（结果保留2位有效数字，已知交流电的频率为50Hz）(3)若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想，在作图线时以a为纵坐标，画出一条直线，应该以（______）为横坐标A．F B．F2C．1FD．21F3．探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。

(1)下列说法正确的是_____________。

A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源C ．本实验砝码及砝码盘B 的质量应远大于小车A 的质量D ．在用图象探究加速度与质量关系时，应作1Aa m （m A 为小车质量）图象 (2)在这一实验中，三位同学通过实验分别作出a －F 图象，如图中的A 、B 、C 线所示，试分析：未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足得到的a －F 图象是图中的图线_____；平衡摩擦力过度足得到的a －F 图象是图中的图线_____；没有满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量得到的a －F 图象是图中的图线________。

第2节《实验：探究加速度与力、质量的关系》练习题（附答案）一、选择题（不定项）1. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确的是() A．小车所受合力就是所挂吊盘和砝码的重力B．小车所受合力的大小等于吊盘和砝码通过细绳对小车所施加的拉力C．只有平衡摩擦力后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力D．只有平衡摩擦力后，且小车的质量M远大于吊盘与砝码的总质量时，小车所受合力可以认为等于吊盘和砝码的重力2. 在用实验探究加速度和力及质量的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，正确的是( ) A．实验的基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系B．实验的基本思路：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系C．在处理实验数据时，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比D．在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比3. 如图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )A．形成图(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B．形成图(乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C．形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D．形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小4. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,为验证小车质量M不变时，a与F成正比．小车质量M和砂及桶的质量m分别选取下列几组数值：应该用哪组效果会好( )A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、125gB．M=500g，m分别为20g、30g、40g、50gC．M=200g，m分别为50g、70g、100g、125gD．M=200g，m分别为30g、40g、50g、60g5．在本实验中，下列说法中正确的是()A．平衡摩擦力时，小盘应用细线通过定滑轮系在小车上，但小盘内不能装重物B．实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于盘和重物的质量C．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比D．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力6．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法中正确的是()A．为了减小实验误差，悬挂物的质量应远小于小车和砝码的总质量B．为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响，需把小车运动平面起始端略垫高C．实验结果采用描点法画图象，是为了减小误差D．实验结果采用a－1m坐标作图，是为了根据图象直观地作出判断7．在探究加速度与力、质量的关系的实验中，我们利用了“控制变量法”．当保持外力不变的情况下，由实验得出a－1m图象是通过原点的一条直线，这说明()A．物体的加速度大小与质量成正比B．物体的加速度大小与质量成反比C．物体的质量与加速度大小成正比D．物体的质量与加速度大小成反比8．如图所示是在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，根据实验数据描绘出的三条a—F图线，下列说法中正确的是()A．三条倾斜直线所对应绳的拉力相同B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同C．直线1对应的小车和砝码的总质量最大D．直线3对应的小车和砝码的总质量最大9．关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验，下列说法正确的是()A．可在小车前端系一弹簧测力计，用于测重物通过细线对小车的拉力B．实验时应将长木板没有滑轮的一端适当垫高，不挂砂桶，接通打点计时器的工作电源，轻推小车，若所打纸带上的点迹均匀，则表明小车所受的摩擦力与小车的重力沿长木板向下的分力平衡C．改变小车的质量后，仍需重新平衡摩擦力D．已平衡摩擦力且满足小车的质量远大于砂桶的质量时，可认为小车所受合外力的大小等于砂桶重力10．如图所示，在探究加速度与力、质量的关系的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1C．当m1＝2m2、F1＝F2时，x1＝2x2D．当m1＝2m2、F1＝F2时，x2＝2x111．在探究加速度与力、质量关系的实验中，以下操作正确的是()A．平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D．实验时，应先放开小车，后接通电源二、填空题12．补充探究“加速度与力、质量的关系”的实验中步骤：A．用天平测出小车的质量m，记录数据．B．把实验器材安装好，先________(填“要”或“不要”)把沙桶挂在小车上．C．平衡摩擦力：在长木板________的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上保持________状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面上的分力平衡．D．把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶(含沙)．E．先接通电源再放开小车，取下纸带，标记号码，在表格中记录沙桶和沙的总质量M，当满足________时，可以认为小车受到的牵引力F＝Mg.F．保持小车的质量不变，依次改变________，重复步骤E.G．在每条纸带上选取一段比较理想的部分，计算出每条纸带的加速度a，分别记录在表格中．H．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示力F，根据实验数据在坐标纸上描点，研究a与F的关系．I．保持________不变，依次在小车上加砝码，并在表格中记录小车和砝码质量m，重复步骤E 和步骤G，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示________，根据实验数据在坐标纸上描点，研究a 与m的关系．13．在实验小车的受力F一定时，a与m的关系数据如下表所示．试根据表中数据回答下列问题.a/(m/s2) 2.01 2.66 3.23 3.98m/kg 2.00 1.50 1.25 1.00(1)作a－m的关系图象能否发现a与m的关系？为什么？怎样做才能发现a与m的关系？________________________________________________________________________(2)在坐标纸中画出a－1/m的关系图象；(3)根据a－1/m的关系图象，你能得出怎样的结论？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________14．表中是在探究加速度与力、质量关系的实验中所记录的部分数据.组别小车质量m/kg受力F/N加速度a/(m·s－2)10.50.2520.503 1.004 1.05 1.5若利用1、2、3三组数据探究加速度与受力的关系，则2、3组数据中物体的质量分别为________、________；若利用3、4、5三组数据探究加速度与物体质量的关系，则4、5组数据中物体所受的力分别为________、________.《实验：探究加速度与力、质量的关系》答案1、CD2、ABC3、AD4、B5、D6、ABD7、B8、BD9、BD 10、A 11、12、B.不要 C ．远离滑轮；匀速直线运动 E ．M 远小于小车的总质量 F ．沙桶中沙的质量 I ．沙桶和沙的总质量；小车和砝码总质量的倒数13、(1)作a 与m 的关系图象，不能发现a 与m 的关系．根据表格可猜想到a 与m 可能成反比、也可能是a 与m 2成反比……，显然a －m 关系图线是曲线，凭肉眼是不能判断曲线是否是双曲线的．若xy ＝k (k 为不等于0的常数)，则作y －1x 的关系图线可化曲为直，故应通过作a －1/m 的关系图象研究．(2)a －1/m 关系图象如右图所示．(3)在小车所受合外力保持不变时，小车的加速度与质量成反比． 14、0.5 kg 0.5 kg 1.00 N 1.00 N。