题目内容
5．某学习小组为了探究物体受到空气阻力时运动速度随时间的变化规律，他们采用了“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置（如图1示）．实验时（1）为了平衡小车运动中与木板之间的阻力．应该采用下面所述的C方法（选填A、B、C、D）．
A．逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止
B．逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动
C．逐步调节木板的倾斜程度，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀
D．以上操作均可以
（2）平衡了小车与木板间的阻力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车之前（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．
（3）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
| 时间μ=0.5/s | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
| 速度θ/m•s-1 | 0.12 | 0.19 | 0.23 | 0.26 | 0.28 | 0.29 |
（4）通过对实验结果的分析，有同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由．
分析 本题以探究运动物体所受空气阻力与速度的关系实验为背景，考查对基本实验（探究加速度与力的关系）变通与创新能力．实验原理是牛顿第二定律．利用题中数据可建立v-t图象，由v-t图象可得到不同速度时的加速度，再由牛顿第二定律可得到不同速度时的空气阻力，这就可以直到空气阻力与速度的关系．
解答 解：（1）为了平衡摩擦力的影响，在实验中可以将木板一端垫高，则小车受到的重力的分力可以与摩擦力平衡；
则小车做匀速运动时，则摩擦力的影响可以取消，此时，小车后面的纸带上的点应为均匀分布的，故C正确，ABD错误
故选：C
（2）平衡了小车与木板间的阻力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．往砝码盘中加入一小砝码，
在释放小车之前接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．
（3）合理选取坐标刻度，尽可能使图象“充满”坐标平面，利用题中所给数据描点连线，得到小车的v-t图象如图所示．
（3）由小车的v-t图象可知，随小车速度的增大，其加速度（图象斜率）变小，由牛顿第二定律可知，小车所受合外力随速度增大而减小．由于小车所受拉力大小一定，摩擦力已经平衡掉，所以合力减小必是由空气阻力增大引起的．所以，随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．该同学的观点正确．
故答案为：（1）C；（2）之前；（3）如图所示；（3）同意，在v-t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大．
点评 本题以探究运动物体所受空气阻力与速度的关系实验为背景，考查对基本实验（探究加速度与力的关系）变通与创新能力，所以我们要对书本上的实验问题掌握到位．
练习册系列答案
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18．如图所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（ ）
| A． | 固定位置A到B点的竖直高度可能为2R | |
| B． | 滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关 | |
| C． | 滑块不可能重新回到出发点A处 | |
| D． | 传送带速度v越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多 |
10．在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学将实验器材组装后，如图1所示为释放小车前瞬间的情景．
（1）在接通电源进行实验之前，请你指出图1中的错误或不妥之处（写出两处即可）：没有平衡摩擦力，使用直流电源．
（2）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图2所示．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．求：
①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1=0.70cm；
②该小车的加速度a=0.2m/s2．
（3）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砂桶，然后每次从小车上取一个砝码添加到砂桶中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砂桶中砝码总重力F的实验数据如下表：
①请根据该组实验数据在答卷的坐标纸作出a-F的关系图象；
②根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点的主要原因是平衡摩擦力过大．
（1）在接通电源进行实验之前，请你指出图1中的错误或不妥之处（写出两处即可）：没有平衡摩擦力，使用直流电源．
（2）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图2所示．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．求：
①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1=0.70cm；
②该小车的加速度a=0.2m/s2．
（3）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砂桶，然后每次从小车上取一个砝码添加到砂桶中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砂桶中砝码总重力F的实验数据如下表：
| 砂桶中砝码总重力F（N） | 0.196 | 0.392 | 0.588 | 0.784 | 0.980 |
| 加速度a（m•s-2） | 0.69 | 1.18 | 1.66 | 2.18 | 2.70 |
②根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点的主要原因是平衡摩擦力过大．
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图所示，则
14．
如图所示，水平传送带足够长，传送带始终顺时针匀速运动，长为1米的薄木板A的正中央放置一个小木块B，A和B之间的动摩擦因数为0.2，A和传送带之间的动摩擦因数为0.5，薄木板A的质量是木块B质量的2倍，轻轻把AB整体放置在传送带的中央，设传送带始终绷紧并处于水平状态，g取10m/s2，在刚放上很短的时间内，A、B的加速度大小分别为（ ）
如图所示，水平传送带足够长，传送带始终顺时针匀速运动，长为1米的薄木板A的正中央放置一个小木块B，A和B之间的动摩擦因数为0.2，A和传送带之间的动摩擦因数为0.5，薄木板A的质量是木块B质量的2倍，轻轻把AB整体放置在传送带的中央，设传送带始终绷紧并处于水平状态，g取10m/s2，在刚放上很短的时间内，A、B的加速度大小分别为（ ）| A． | 6.5 m/s2、2 m/s2 | B． | 5 m/s2、2 m/s2 | C． | 5 m/s2、5 m/s2 | D． | 7.5 m/s2、2 m/s2 |
15．在《探究加速度与力、质量的关系》实验中．
（1）某组同学用如图1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力的关系．下列措施中不需要或不正确的是ABD
A、平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车
在绳的拉力作用下能匀速滑动．
B、每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
C、实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
D、实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源
（2）如图2所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带．取计数点A、B、C、D、E、F、G．纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，FG=13.49cm，则小车运动的加速度大小a=2.4m/s2，打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC=0.51m/s．（结果保留二位有效数字）．
（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示：（小车质量保持不变）
①请根据表中的数据在图3坐标图上作出a-F图象
②图象不过坐标原点的原因可能是平衡摩擦过度或木板一端垫得过高，图线的斜率的倒数的物理含义是小车的质量．
（1）某组同学用如图1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力的关系．下列措施中不需要或不正确的是ABD
A、平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车
在绳的拉力作用下能匀速滑动．
B、每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
C、实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
D、实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源
（2）如图2所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带．取计数点A、B、C、D、E、F、G．纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，FG=13.49cm，则小车运动的加速度大小a=2.4m/s2，打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC=0.51m/s．（结果保留二位有效数字）．
（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示：（小车质量保持不变）
| F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
| a/m/s2 | 0.30 | 0.40 | 0.48 | 0.60 | 0.72 |
②图象不过坐标原点的原因可能是平衡摩擦过度或木板一端垫得过高，图线的斜率的倒数的物理含义是小车的质量．