题目内容
为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示实验装置．请思考探究思路并回答下列问题：
（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是
A．将不带滑轮的木板一端垫高适当，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表达式为a=
；
（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为
（4）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码质量不变，改变小车质量m，得到的实验数据如下表：
为了验证猜想，请在坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象．
（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是
C
C
A．将不带滑轮的木板一端垫高适当，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表达式为a=
| (x4+x5+x6)-(x1+x2+x3) |
| 9T2 |
| (x4+x5+x6)-(x1+x2+x3) |
| 9T2 |
（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为
m＜＜M
m＜＜M
；（4）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码质量不变，改变小车质量m，得到的实验数据如下表：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 小车加速度a/ms-2 | 0.77 | 0.38 | 0.25 | 0.19 | 0.16 |
| 小车质量m/kg | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 |
分析：（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法；
（2）利用逐差法可以求出加速度的大小；
（3）根据牛顿第二定律，求出小车实际的拉力大小，然后和mg进行比较，可以得出结论；
（4）根据所提供数据，采用描点法，可以正确的画出图象．
（2）利用逐差法可以求出加速度的大小；
（3）根据牛顿第二定律，求出小车实际的拉力大小，然后和mg进行比较，可以得出结论；
（4）根据所提供数据，采用描点法，可以正确的画出图象．
解答：解：（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力大小等于绳子的拉力，故ABD错误，C正确．
故选C．
（2）为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，有：
S6-S3=3a1T2 ①
S5-S2=3a2T2 ②
S4-S1=3a3T2 ③
a=
④
联立①②③④得：
a=
（3）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，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：mg-F拉=ma
对M：F拉=Ma
解得：F拉=
=
当M＞＞m时，即当砝码和盘的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．
（4）据所提供数据，采用描点法得出图象如下所示：
故答案为：（1）C；
（2）
；
（3）m＜＜M；
（4）如图所示．
故选C．
（2）为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，有：
S6-S3=3a1T2 ①
S5-S2=3a2T2 ②
S4-S1=3a3T2 ③
a=
| a1+a2+a3 |
| 3 |
联立①②③④得：
a=
| (s4+s5+s6)-(s1+s2+s3) |
| 9T2 |
（3）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，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：mg-F拉=ma
对M：F拉=Ma
解得：F拉=
| mMg |
| m+M |
| mg | ||
1+
|
当M＞＞m时，即当砝码和盘的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．
（4）据所提供数据，采用描点法得出图象如下所示：
故答案为：（1）C；
（2）
| (x4+x5+x6)-(x1+x2+x3) |
| 9T2 |
（3）m＜＜M；
（4）如图所示．
点评：对于实验问题首先要 明确实验原理，理解重要步骤的操作，熟练应用基本物理解决实验问题．
练习册系列答案
名题金卷系列答案
相关题目
为了探究加速度与力的关系，使用如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，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．
为了探究加速度与力的关系，使用如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，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：
