2、[解析]　小车加速度a＝，实验时若保持小车质量不变，横轴为，则a－图象必过原点，为直线．当满足M≫m时，m可忽略，a≈，a－图象还可以满足图象是过原点的直线．当小车质量较小，不满足M≫m时，图象会弯曲，故选D项．

[答案]　D

1、[解析]　本题考查实验过程中应注意的事项，选项A中平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)通过细绳栓在小车上，A错；选项B、C、D符合正确的操作方法，B、C、D对．

[答案]　BCD

5．如图3－4－9甲所示，用水平力F拉动物体在水平面上做加速直线运动，当改变拉力的大小时，物体运动的加速度a也随之变化，a和F的关系如图3－4－9乙所示，取g＝10 m/s².

图3－4－9

(1)根据图线所给的信息，求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数．

(2)若改用质量是原来2倍的同种材料的物体，请在图乙的坐标系上画出这种情况下的a－F图线(要求写出作图的根据)．

答案及解析

4．现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图3－4－7)、小车、计时器一个、米尺．

图3－4－7

(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)：

①让小车自斜面上方一固定点A₁从静止开始下滑到斜面底端A₂，记下所用的时间t.

②用米尺测量A₁与A₂之间的距离x，则小车的加速度a＝________.

③用米尺测量A₁相对于A₂的高度h.设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F＝________.

④改变________，重复上述测量．

⑤以h为横坐标，1/t²为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．

(2)在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图3－4－8甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试分析

图3－4－8

①A图线不通过坐标原点的原因是_____________________________________________；

②A图线上部弯曲的原因是_________________________________________．

3．在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，某小组设计了如图3－4－5所示的实验装置．图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止．

图3－4－5

(1)在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使________；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)．

(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为________________________________________________________.

(3)实验中获得数据如下表所示：小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为400 g.

图3－4－6

在第1次实验中小车Ⅰ从图3－4－6中的A点运动到B点，请将测量结果填到表中空格处．通过分析可知，表中第________次实验数据存在明显错误，应舍弃．

2．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足M≫m的条件，结果得到的图象应是图中的(　)

1．在利用打点计时器和小车做“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

12．[解析]　物体放在传送带上后，开始阶段，由于传送带速度大于物体的速度，传送带给物体沿传送带向下的滑动摩擦力F_f，受力如图甲所示．物体由静止开始加速，由牛顿第二定律得

mgsin θ+μmgcos θ＝ma₁，

解得a₁＝10 m/s²

物体加速至与传送带速度相等需要的时间为

t₁＝＝ s＝1 s，

t₁时间内位移

x＝a₁t＝5 m

由于μ＜tan θ，物体在重力作用下将继续做加速运动，当物体速度大于传送带速度时，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力F_f′，此时受力如图乙，由牛顿第二定律得mgsin θ－μmgcos θ＝ma₂

解得a₂＝2 m/s²

设最后一个阶段物体滑至底端所用时间为t₂，则

L－x＝vt₂+a₂t

解得t₂＝1 s，t₂＝－11 s(舍去)

所以物体由A到B的时间

t＝t₁+t₂＝2 s.

[答案]　2 s

11．[解析]　(1)经分析可知，当t＝2.2 s时，物体已通过B点．因此，a₂ ＝ m/s²＝6 m/s²，

mgsin α＝ma₂，α＝37°.

(2)a₁＝ m/s²＝5 m/s²

F－mgsin α＝ma₁，F＝11 N.

(3)设第一阶段运动的时间为t₁，在B点时有

5t₁＝2.1+6(2.4－t₁)，t₁＝1.5 s

可见，t＝1.6 s的时刻处在第二运动阶段，因此，

v＝2.1 m/s+6(2.4－1.6) m/s＝6.9 m/s.

[答案]　(1)37°　(2)11 N　(3)6.9 m/s

10．[解析]　车的加速度大小由牛顿第二定律知

μMg＝Ma

解得a＝μg

设车的速度为v时开始刹车，车刚好停在标志杆处，则

v²＝2ax

即v＝.

当由速度v₀开始刹车时，刹车过程中车的位移为

x′＝

当v₀＝v＝时，车停在标志杆处，车距标志杆的距离为

Δx＝x′－x＝0

当v₀＜v＝时，车还没有达到标志杆处即停车，车距标志杆的距离为Δx＝x－x′＝x－

当v₀＞v＝时，车已经驶过标志杆，车距标志杆的距离为Δx＝x′－x＝－x.

[答案]　见解析