题目内容

如图1所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有如图2甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力．不计空气阻力及一切摩擦．

（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足______；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足______．
实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t．改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立如图3坐标系描点作出图线．下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是______．
（2）如图1甲，抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F-
1
t0
的图线如图1乙所示．实验中测得两光电门的距离L=0.80m，砂和砂桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为______（结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（1）小车受重力，支持力和拉力，小车与滑轮间的细绳与长木板平行，测力计的示数等于小车所受的合外力
要使小车所受合外力一定，操作中必须满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移x=
1
2
at2．
改变小车质量m，测得多组m、t的值，所以加速度a=
2x
t2
，位移不变，所以a与t2成反比，合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是C．
（2）小车由静止开始做匀加速运动，位移L=
1
2
at2．
a=
2L
t2
根据牛顿第二定律得
对于沙和沙桶，F合=F-mg=ma
F=m
2L
t2
+mg
则图线的斜率为k=2mL=0.54kg?m
若小车与长木板间的摩擦能忽略，如图3所示测得图线斜率将不变．
故答案为：（1）小车与滑轮间的细绳与长木板平行；砂和砂桶的总质量远小于小车的质量；C
（2）0.54kg?m或0.54N?s2；不变．
练习册系列答案
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跳高运动员从地面起跳的瞬间，下列说法中正确的是（　　）
A．运动员对地面的压力小于运动员受到的重力
B．地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D．运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力
话说齐天大圣孙悟空被师傅赶回花果山后，闷闷不乐的他有一日飞上天庭漫无目的地到处游玩，不经意间来到了一个山洞里，洞内有一开关，写着“地球自转快慢调节器”，天性玩皮的他便将此开关向“快”那边拨了一下，使地球自转突然快了许多，此瞬间地面上的人会（　　）
A．头朝东倒下B．头朝西倒下C．头朝南倒下D．头朝北倒下
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图1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的大小关系满足______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）如图2为某同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验存在的问题是：______．
（3）某组同学在不改变拉力，只改变车中砝码的质量，得到了如表所示的几组数据，其中第3组数据还未算出加速度，但对应该组已打出了纸带，如图3所示（长度单位：cm），图中各点为每打5个点选出的计数点（两计数点间还有4个打点未标出）．

实验次数123456
小车质量（g）2003004005006001000
小车加速度（m/s2）2.001.330.790.670.40
小车质量倒数（kg-1）5.003.332.502.001.671.00
①由纸带上的数据，计算出缺少的加速度值并填入表中（小数点后保留两位数）．
②建立合适的坐标系，如图4，将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上，并作出平滑的图线．
③由图象得出的结论是：______．
“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图1所示的装置，计时器打点频率为50Hz．长木板是光滑的．

（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图2，自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为______m/s，小车的加速度为______m/s2．
（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持______不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持______不变．这种方法叫做______法．（选填字母符号）
A．控制变量B．理想模型C．等效代替D．科学假说
（3）该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图所示，则图3中的力F理论上指______，而实验中却用______表示．（选填字母符号）
A．沙和沙桶的总重力B．绳对小车的拉力．
为了探究加速度与力、质量的关系，使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为d，光电门间距为x（满足x＞＞d），牵引砝码的质量为m．回答下列问题：

（1）若实验测得△t足够小，且△t1=150ms、△t2=100ms，d=3.0cm，X=50.0cm，则滑行器运动的加速度a=______m/s2．若取M=400g，在保证M＞＞m的条件下，如果认为绳子牵引滑块的力等于牵引砝码的总重力，则牵引砝码的质量m=______kg．（取g=10m/s2）
（2）在（1）中，实际牵引砝码的质量与上述的计算值相比______．（填偏大、偏小或相等）
小明同学用如图所示的实验装置验证规律：物体质量一定，其加速度与所受合力成正比．
（1）在平衡摩擦力时，小明用垫木把长木板的右端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的小车的加速度a与细线作用于小车的拉力F之间的关系可用下图中哪条图线表示？答：______．

（2）小明认为，在做以上实验时，“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力”是有条件的．他把实验装置设想成如图丙所示的模型：水平面上的小车，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的小桶相连．已知小车的质量为M，砂和桶的总质量为m，重力加速度为g．若不计摩擦阻力与空气的阻力，根据牛顿第二定律可以计算得出细线作用于小车的拉力F=______；由此可知，当满足______条件时，才可以认为细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg．
某同学在实验室用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，小车及车中钩码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示．
（1）在实验中平衡摩擦力时需将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能______．
（2）在______条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制______不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
（3）如图丙所示为某同学根据所测量数据作出的a-F图象，说明实验存在的问题是______．
某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．
（1）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轨道保持平行
B．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
C．在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时，应把纸带与小车连接并将纸带穿过打点计时器的限位孔
D．在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时，应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴到木块上
（2）为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量______小车和小车上钩码的总质量（填远大于、远小于或近似于）

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