(1)在探究小车的加速度a与小车质量M和小车受到的外力F的关系时.探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的a-F图象如图甲所示.下列说法正确的是 A．三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等B．三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同C．直线1所对应的小车的质量最大D．直线3所对应的小车的质量最大(2)某同学在探究a与F的关系时.把� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（1）在探究小车的加速度a与小车质量M和小车受到的外力F的关系时，探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的a-F图象如图甲所示，下列说法正确的是______
A．三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等
B．三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同
C．直线1所对应的小车的质量最大
D．直线3所对应的小车的质量最大
（2）某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F，作出a-F图线如图乙所示，试分析图线不过原点的原因是______，图线上部弯曲的原因是______．

【答案】分析：（1）根据牛顿第二定律写出a与F的关系方程，结合图象特点，可正确求解；
（2）实验中变量比较多，因此采用“控制变量法”进行，在具体操作中要求正确平衡摩擦力，小车质量M运大于砂和砂筒的质量，否则将产生较大误差．
解答：解：（1）根据牛顿第二定律有：F=ma，故有a=

，所以在a-F图象中斜率表示

，故斜率大的质量小，三条图象斜率不同，故质量不同，图象3斜率最小，其质量最大，图象1斜率最大，质量最小，故AC错误，BD正确．故选BD．
（2）本实验中要验证：合外力、质量、加速度之间的关系，变量较多，因此采用“控制变量法”进行，由图乙可知，开始物体所受拉力为零时，却产生了加速度，故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大，随着外力F的增大，砂和砂筒的质量越来越大，最后出现了不满足远小于小车质量的情况，因此图线出现了偏折现象．
故答案为：（1）BD；（2）平衡摩擦力时木板倾角太大；没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量．
点评：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，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含义．

练习册系列答案

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M，通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F，研究纸带算出小车运动的加速度a，几次实验数据记录如下表：

次	1	2	3	4	5	6	7	8
M/kg	1.00	1.00	1.00	1.00	1.25	1.50	2.00	2.50
F/N	0.25	0.50	0.75	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
a/（m?s^-2）	0.25	0.51	0.74	0.99	0.80	0.67	0.50	0.40

（1）实验中盘与砝码的总质量远小于小车质量时，细绳对小车的拉力可以近似认为等于

盘和砝码的总质量

；
（2）在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系，该同学采用了先保持小车质量M不变，研究另两个量间的关系，这种方法叫做

控制变量法

；
（3）通过表中1～4列数据可得到的结论是：

质量一定，加速度与力成正比

；通过表中4～8列数据可得到的结论是：

力一定，加速度与质量成反比

．
（4）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图2所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因：

未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

．

如图1所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置．将一辆小车放在光滑的水平板上，小车前端系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘，盘里放适量的砝码，盘与砝码的总质量为m，车后端连一纸带，穿过打点计时器限位孔，小车运动时带动纸带运动，通过打点计时器记录下小车运动的情况．该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M，通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F，研究纸带算出小车运动的加速度a，几次实验数据记录如表：

次	1	2	3	4	5	6	7	8
M/kg	0.50	0.50	0.50	0.50	1.25	1.50	2.00	2.50
F/N	0.25	0.50	0.75	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
a/（m?s^-2）	0.50	1.01	1.50	1.99	0.80	0.67	0.50	0.40

（1）在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系，该同学采用了先保持小车质量M不变，研究另两个量间的关系，这种方法叫做

；
（2）通过表中1-4列数据可得到的结论是：

；通过表中4-8列数据可得到的结论是：

．
（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后，依照数据正确画出a-F图象如图2示，（小车质量保持不变）图线不过原点的原因可是

．

如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。将一辆小车放在光滑的水平板上，小车前端系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘，盘里放适量的砝码，盘与砝码的总质量为m，车后端连一纸带，穿过打点计时器限位孔，小车运动时带动纸带运动，通过打点计时器记录下小车运动的情况。

次	1	2	3	4	5	6	7	8
M/kg	M₀	M₀	M₀	M₀	1.25	1.50	2.00	2.50
F/N	0.25	0.50	0.75	1.00	F₀	F₀	F₀	F₀
a/(m•s^-2)	0.25	0.51	0.74	0.99	0.80	0.67	0.50	0.40

1.某同学通过计算得到绳中的拉力表达式为,分析表达式可知，要使绳中的拉力（即拉小车的力），要满足的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2.在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系，该同学采用了先保持小车质量M不变，研究另两个量间的关系，这种实验方法叫做＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

3.通过表中1—4列数据在给定的坐标系中画出a-F图像，由图像可得到的结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

通过表中4—8列数据可得到的结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。将一辆小车放在光滑的水平板上，小车前端系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘，盘里放适量的砝码，盘与砝码的总质量为m，车后端连一纸带，穿过打点计时器限位孔，小车运动时带动纸带运动，通过打点计时器记录下小车运动的情况。

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M，通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F，研究纸带算出小车运动的加速度a，几次实验数据记录如下表：

次	1	2	3	4	5	6	7	8
M/kg	M₀	M₀	M₀	M₀	1.25	1.50	2.00	2.50
F/N	0.25	0.50	0.75	1.00	F₀	F₀	F₀	F₀
a/(m?s^-2)	0.25	0.51	0.74	0.99	0.80	0.67	0.50	0.40

【小题1】某同学通过计算得到绳中的拉力表达式为

,分析表达式可知，要使绳中的拉力（即拉小车的力）

，要满足的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（1）（6分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：

①下列说法哪一项是正确的         。（填选项前字母）
A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为    m/s（保留三位有效数字）。
（2）（12分）硅光电池在无光照射时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表V₁量程选用3V，内阻为6.0 kΩ；电压表V₂量程选用15V，内阻约为30 kΩ；R₀为保护电阻；直流电源电动势约为12V，内阻不计。
①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。

②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V₁、V₂的示数U₁、U₂。
（i）某次测量时，电压表V₁示数如图丙，则U₁=   V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为   mA（保留两位小数）。
（ii）该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U₁、U₂数据，算出相应的硅光电池两端反向电压U_x和通过的反向电流I_x（图中“－”表示反向），并在坐标纸上建立I_x-U_x坐标系，标出了与表中前5组U_x、I_x数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点，并绘出I_x-U_x图线。

（iii）由I_x-U_x图线知，硅光电池无光照下加反向电压时，I_x与U_x成     （填“线性”或“非线性”）关系。

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