用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体所受外力F的关系”，实验装置如图甲所示，其中带...

用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体所受外力F的关系”，实验装置如图甲所示，其中带滑轮的长木板始终处于水平位置。实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F大小，在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装速度传感器，记录小车到达A、B两位置时的速率为vA、vB。

①用本题中测得的物理量写出加速度的表达式：a= _______；

②本题中是否需要满足钩码的总质量远小于小车的质量的关系? __________　 (填“需要”或“不需要”)；

③实验得到的图线可能是图乙中的__________，因为________。

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如图所示为“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。　

某同学的实验步骤如下：

①用天平测量并记录物块和拉力传感器的总质量M；

②调整长木板和滑轮，使长木板水平且细线平行于长木板；

③在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，记录拉力传感器的读数F1，根据相对应的纸带，求出加速度a1；

④多次改变托盘中砝码的质量，重复步骤③，记录传感器的读数Fn，求出加速度an。

请回答下列问题：

（1）图乙是某次实验得到的纸带，测出连续相邻计时点O、A、B、C、D之间的间距为x1、x2、x3、x4，若打点周期为T，则物块的加速度大小为a=________________（用x1、x2、x3、x4、T表示）。

（2）根据实验得到的数据，以拉力传感器的读数F为横坐标、物块的加速度a为纵坐标，画出a-F图线如图丙所示，图线不通过原点的原因是____________，图线斜率的倒数代表的物理量是__________。

（3）根据该同学的实验，还可得到物块与长木板之间动摩擦因数μ，其值可用M、a-F图线的横截距F0和重力加速度g表示为μ=____________，与真实值相比，测得的动摩擦因数__________（填“偏大”或“偏小”）。

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某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0．010kg。实验步骤如下：

（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。

（2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N－n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。

（3）对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图（b）所示；由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表。

（4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。

（5）利用a–n图像求得小车（空载）的质量为_______kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9．8 m·s–2）。

（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是_______（填入正确选项前的标号）

A．a–n图线不再是直线

B．a–n图线仍是直线，但该直线不过原点

C．a–n图线仍是直线，但该直线的斜率变大

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某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010 kg。实验步骤如下：

（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。

（2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N–n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s–t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。

（3）对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s–t图象如图（b）所示；由图（b）求出此时小车的加速度__________（保留2位有效数字），将结果填入下表。

（4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a–n图象 ___________。从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。

（5）利用a–n图象求得小车（空载）的质量为_______kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8 m/s2）。

（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是_______（填入正确选项前的标号）

A．a–n图线不再是直线

B．a–n图线仍是直线，但该直线不过原点

C．a–n图线仍是直线，但该直线的斜率变大

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如图所示为用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究“加速度与物体受力的关系”的实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L＝48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．

(1)实验主要步骤如下：

①将拉力传感器固定在小车上．

②平衡摩擦力，让小车在不受拉力时做________运动．

③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；为保证细线的拉力不变，必须调节滑轮的高度使______________________________________________________．

④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB.

⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．

(2)下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速度的平方差，则加速度的表达式a＝________，请将表中第4次的实验数据填写完整_______________________(结果保留三位有效数字).

(3)由表中数据，在图中坐标纸上作出a－F关系图线____________________________．

(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外，还可能是_________________________________________．

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某同学为探究加速度与合外力的关系，设计了如图甲所示的实验装置．一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连．实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用纸带计算出小车对应的加速度a．

（1）实验中钩码的质量可以不需要远小于小车质量，其原因是_____．

A．小车所受的拉力与钩码的重力无关

B．小车所受的拉力等于钩码重力的一半

C．小车所受的拉力可由弹簧测力计直接测出

（2）图乙是实验中得到的某条纸带的一部分．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带数据求出小车的加速度a=_____m/s2．

（3）根据实验数据绘出小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图象，图丙图象中最符合本实验实际情况的是_____．

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为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车和小车上的滑轮的总质量，m为砂和砂桶的总质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

(1)下列实验操作中，一定要进行的是_____。

A.用天平测出砂和砂桶的总质量

B.将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力

C.调整力传感器和定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行

D.为减小误差，一定要保证m远小于M

(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2（结果保留三位有效数字）。

(3)该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a一F图象是一条直线（图象没有画出），求得图线的斜率为k，则小车和小车上的滑轮的总质量为______。

A．　　　　 B．k　　　　 C．　　　　 D．2k

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（10分）在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图a所示的实验装置，把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上。小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车所受拉力用F表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。

（1）如图b为甲同学根据测量数据作出的a－F图线，图线不过原点的原因是_____

______________________________________，若使图线过原点应对实验装置采取的改进方法是_____________________________________。

（2）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图c所示，两个同学做实验时取值不同的物理量是________________________________。

（3）在处理数据时，总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力。而实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要________一些（选填“大”或“小”）。因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使托盘和砝码的总质量尽可能________一些（选填“大”或“小”）。

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为了探究物体质量一定时，物体的加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带有光滑滑轮的小车，放在带有滑轮的长木板上，长木板水平放置在桌面上，小车通过纸带和打点计时器相连；m为装有砂子的砂桶；弹簧测力计左侧固定，右侧勾住通过两滑轮的细线，滑轮质量不计。

①实验时，一定要进行的操作是______；

A．将带有滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

B．调整实验装置，使通过右侧滑轮的两根细线与长木板平行

C．让小车靠近打点计时器附近，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，多次试验，打出几条纸带

②该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两相邻计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2（结果保留两位有效数字）；

③以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，若画出的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量在数值上可表示为______。

A．2tanθ      B．       C．k     D．

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在“探究加速度与物体质量．物体受力的关系”实验中：实验装置如图所示：一木块放在水平长木板上，左侧拴有一不可伸长的细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连．木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左做匀加速运动。重物的质量为m，木块质量为M。

①如图①所示，是甲同学用以上装置，通过打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，它们之间的距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6，打点计时器所用交流电周期为T ，根据给以上数据求：木块的加速度　　　　　　

②乙同学用同一套装置，根据测量数据画出了如图②所示的a-F图线，原因可能是：_____________.

③丙、丁两位同学用同一套装置，画出了各自得到的a-F图线如图③所示，说明这两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？__________

并比较其大小：__________用的较大（填“丙”或者“丁”）

④当M 和m的大小关系满足　　　　　　 时，才可以认为绳子对木块的拉力等于重物的重力。

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