加速度和力的實驗裝置

(1)小車的總質量(3分)； (2)C

㈡ 如圖1，為研究加速度和力的關系的實驗裝置．（1）在本實驗中，用鉤碼所受的重力大小當做小車所受的______

（1）探究加速度與力的關系，應保持小車的質量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的合力．
用DIS系統測小車的加速度．在改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量中，不需要同時在小車上加減砝碼．
（2）根據在某次實驗中測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（如圖2所示）．分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是小車的質量一定，加速a與合力F成正比．
由於OA段a-F關系為一傾斜的直線，所以在質量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：mg=Ma
得a=

mg

M

=

F

M

而實際上a′=

mg

m+M

可見A，B段明顯偏離直線是由於沒有滿足M＞＞m造成的，故選項C正確．
故答案為：（1）合力，不需要
（2）小車的質量一定，加速a與合力F成正比，C．

㈢ 探究加速度與力質量的關系的實驗裝置如圖所示下列說法正確的是再平衡摩擦力時

A、在該實驗中，我們認為繩子的拉力就等於小車所受的合外力，故在平衡摩擦力內時容，細繩的另一端不能懸掛裝砝碼的砝碼盤，故A錯誤．
B、由於平衡摩擦力之後有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無論小車的質量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等於小車的重力沿斜面的分力，改變小車質量時不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤；
C、實驗時應先接通電源然後再放開小車，故C錯誤．
D、拉車子一端的繩子必須始終與木板保持平行，故D正確；
故選：D．

㈣ 為了探究「加速度與力、質量的關系」，可以用如圖所示的實驗裝置．（1）為了補償打點計時器對小車的阻力

（1）為了使盤和盤中重物的總重G充當小車運動的合外力，要先平衡摩擦力，即移動木塊來調節木板的傾斜程度，使小車在不受牽引時，能拖著紙帶沿木板做勻速直線運動；
實驗中還要注意，為了減小誤差，與小車相連接的牽引細繩與斜面保持平行；
（2）在牽引繩的拉力作用下，小車從靜止開始做勻加速直線運動，測出盤和盤中重物的總重為G，則小車勻加速運動時受到的拉力F≈G，
測出小車運動的位移x和發生這段位移的時間t，根據x=

1

2

at²得：a=

2x

t2

，據此可以計算出小車的加速度；
故答案為：（1）勻速直線，平行；（2）G，

2x

t2

．

㈤ （2013河南二模）「探究加速度與物體受力的關系」的實驗裝置如圖所示．圖中小車的質量為m1，紙帶穿過固

（1）電火花打點計時器使用220V交流電．
（2）A、該實驗首先必須要平衡摩擦力，故A正確．
B、由於該實驗的連接方式，重物和小車不具有共同的加速度，小車是在繩的拉力下加速運動，此拉力可由測力計示數獲得，不需要用重物的重力來代替，故不要求重物質量遠小於小車質量，故B錯誤．
C、由實驗方案的連接方式，繩一端連接小車，一端連接測力計，可知測力計示數總等於小車受到的拉力，故C正確．
D、由於重物向下加速度運動，由牛頓第二定律：m₂g-2F=m₂a，解得：F＝

m2g?m2a

2

，故D錯誤．
故選：AC
故答案為：
（1）交流220V．
（2）AC．

㈥ 圖甲是用來探究加速度和力之間關系的實驗裝置示意圖，圖乙是其俯視圖．兩個質量相等的小車，放在水平桌面

解；A、盤和盤中砝碼的質量遠遠小於小車的質量，繩對小車拉力大小等於盤和盤中砝碼的重力．故A錯誤
B、根據初速度為零的勻變速直線運動公式x=

1

2

at²，用刻度尺測量兩小車通過的位移，兩車的位移之比就是加速度之比，所以可以通過比較位移來得知加速度大小與力大小之間的關系，故B正確
C、實驗的目的是探究加速度和力之間關系，即探究小車的加速度和小車受的合力之間關系，
所以在兩小車內放置相同質量的砝碼進行實驗，在兩小盤內放置不同質量的砝碼改變合力，故C、D錯誤
故選B．

㈦ 「用DIS研究加速度與力的關系」的實驗裝置如圖（a）所示，實驗中用所掛鉤碼的重量作為細線對小車的拉力F

（抄1）在水平軌道上，由於襲受到摩擦力，拉力不為零時，加速度仍然為零，可知圖線Ⅱ是在軌道水平的情況下得到的．當軌道的右側抬高過高時，（平衡摩擦力過度），拉力等於0時，會出現加速度，所以圖線①是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的．
（2）根據牛頓第二定律得，F-f=ma，a=

F

m

?

f

m

，圖線的斜率表示質量的倒數；因為F=0.5N時，加速度為零，解得f=0.5N．
（3）由於開始段a-F關系為一傾斜的直線，所以在質量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：mg=Ma
得a=

mg

M

＝

F

M

，而實際上a′=

mg

M+m

，可見AB段明顯偏離直線是由於沒有滿足M＞＞m造成的．所以更換實驗中使用的鉤碼規格，採用質量較小的鉤碼進行上述實驗，可以減小彎曲的程度，而將無線力感測器捆綁在小車上，再將細線連在力感測器上，用力感測器讀數代替鉤碼的重力可以避免出現這種情況．故最佳的答案是C選項．
故選：C
故答案為：（1）①（2）0.5（3）C