题目内容
16．如图（a）为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图．在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力．小车运动加速度a可用纸带上的点求得．
（1）本实验应用的实验方法是A．
A．控制变量法 B．假设法 C．理想实验法 D．等效替代法
（2）该同学想用砝码和小桶的总重力大小替代小车受到的合外力大小，为了减少这种做法而带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项措施是BC
A．保证小车下面的长木板水平放置
B．将小车下面的长木板末端适当垫高以补偿小车受到的阻力
C．使小车质量远远大于砝码和砝码盘的总质量
D．使小车质量远远小于砝码和砝码盘的总质量
（3）图（b）是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为0.26m/s，由纸带求出小车的加速度的大小a=0.50m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）
（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关系图线如图（c）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为平衡摩擦力过度．
分析 （1）加速度与物体质量、物体受到的合力有关，在探究加速度与物体质量、受力关系的实验中，应该使用控制变量法．
（2）在实验中，为了减少这种做法而带来的实验误差，一要排除摩擦力的影响，二要砂桶的重力接近小车所受的合力；
（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上打3点时小车的瞬时速度大小．
（4）实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F图象在F轴上有截距；平衡摩擦力过度，在a-F图象的a轴上有截距．
解答 解：（1）探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小；
探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，这种实验方法是控制变量法．
故选：A
（2）某同学的实验方案如图所示，她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力，由于保持F不变，研究a与M的关系．则当质量发生改变时，若没有平衡摩擦力，则砂桶的重力就不再是小车所受的合力，所以必须平衡摩擦力．由于小车的加速运动，出现加速度，所以导致砂桶的重力大于拉小车的细线的拉力．当砂桶的质量远小于小车的质量时，砂桶的重力接近拉小车的细线的拉力，故BC正确．
故选：BC
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：
v3=$\frac{{x}_{24}}{2T}=\frac{0.0240+0.0288}{0.2}$=0.26m/s
根据作差法得：
a=$\frac{0.0288+0.0240-0.0189-0.014}{0.04}$=0.50m/s2．
（4）由图象可知，a-F图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的．
故答案为：（1）A；（2）BC；（3）0.26；0.50；（4）平衡摩擦力过度．
点评 本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法，有利于学生基本知识的掌握，同时也考查了学生对实验数据的处理方法，及试验条件的掌握，难度适中．
举一反三单元同步过关卷系列答案
某同学探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系．实验装置如图所示，刻度尺（最小刻度为毫米）的0刻度线与弹簧上端对齐．实验中，通过改变弹簧下端所悬挂钩码的质量，改变弹簧弹力，并记录下此时弹簧长度，进而求得弹簧的劲度系数k．重力加速度g取10m/s2．| A． | 法拉第发现了电流的磁效应现象 | |
| B． | 库仑发现了变化的磁场可以产生电场 | |
| C． | 卡文迪许利用扭秤实验测定了静电力常量 | |
| D． | 牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础 |
如图是小明在电梯内站在台秤上的示意图，电梯静止时，小明观察到台秤指针指在50kg刻度处，某时刻小明看到台秤指针指在60kg刻度处，关于这一时刻电梯的运动说法不正确的是（ ）| A． | 电梯加速度方向一定向下，速度方向一定向下 | |
| B． | 电梯加速度方向一定向下，速度方向一定向上 | |
| C． | 电梯加速度方向一定向上，速度方向一定向上 | |
| D． | 电梯加速度方向一定向上，速度方向一定向下 |
| A． | 刻度尺，弹簧秤，秒表 | B． | 刻度尺，测力计，打点计时器 | ||
| C． | 量筒，天平，数字毫秒计 | D． | 刻度尺，天平，秒表 |
如图所示为电阻R1、R2的I-U图线，现将R1、R2并联后接到电源上，R1消耗的电功率是9W，则R2消耗的电功率是（ ）| A． | 6W | B． | 9W | C． | 12W | D． | 15W |
如图所示为电阻R1、R2的伏安特性曲线，以下判断正确的是（ ）| A． | R1＞R2 | B． | R1＜R2 | C． | R1=tanθ | D． | R1=$\frac{1}{tanθ}$ |
| A． | 1N，东北 | B． | 2N，正南 | C． | 3.2N，东北 | D． | $\sqrt{2}$N，东北 |
A．按图中所示安装好实验装置；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
D．将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；
E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复B-D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．
回答下列问题：
（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？否（填“是”或“否”）
（2）实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=0.88m/s2
（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 砝码盘中砝码的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
| 小车的加速度a/（m•s-2） | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |