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方法点拨(1)控制变量法(2)图象法1用图 1 甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”请思考并完成相关内容：图 1(1)实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是_A连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动B取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动C取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动(2)图乙是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为 50 Hz，由此可求出小车的加速度 a_ m/s2(计算结果保留三位有效数字)(3)一组同学在保持木板水平时，研究小车质量一定的情况下加速度 a 与合外力 F 的关系，得到如图丙中所示的 aF 图线则小车运动时受到的摩擦力 Ff_ N，小车质量 M_ kg.若该小组正确完成了步骤(1)，得到的 aF 图线应该是图丙中的_(填“”“”或“”)2 某探究性学习小组利用如图 2 所示装置探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾公众号：卷洞洞角的关系(1)下列实验方法，可以采用_A等效法B控制变量法C放大法D累积法(2)实验中，通过向小车放入钩码来改变小车质量，只要测出小车从长为 L 的斜面顶端滑至底端的时间 t，就可以由公式 a_求出加速度图 2(3)实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出长木板顶端到水平面的高度 h，求出倾角的正弦值 sin hL.某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标系后描点作图如图 3，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度 g_ m/s2.图 33为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图 4 所示的实验装置，一端带有定滑轮的长木板水平放置，长木板上安装两个相距为 d 的光电门；放在长木板上的滑块通过绕过定滑轮的细线与力传感器相连，力传感器下挂一重物拉滑块的细线的拉力大小 F 等于力传感器的示数让滑块从光电门 1 处由静止释放，运动一段时间 t 后，经过光电门 2.改变重物质量，重复以上操作，得到下表中的 5 组数据(取 g10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)图 4公众号：卷洞洞次数a/(ms2)F/N11.00.7622.00.9933.01.2344.01.5055.01.76(1)若测得两光电门之间距离 d0.5 m，运动时间 t0.5 s，则滑块的加速度 a_m/s2.(2)依据表中数据在图 5 中画出 aF 图象图 5(3)根据图象可得滑块的质量 m_kg，滑块和长木板间的动摩擦因数_.4某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材，测量滑块和长木板之间的动摩擦因数如图 6 所示，带滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，轻绳分别跨过固定在滑块上和固定在长木板末端的滑轮，一端与力传感器连接，另一端竖直悬挂一砂桶，砂桶距地面足够远调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与各滑轮之间的摩擦图 6(1)实验时，一定要进行的操作是_(填选项前的字母)A将长木板右端垫高以平衡摩擦力B使砂和砂桶的总质量远小于滑块质量C将打点计时器接交流电源D用天平测砂和砂桶的总质量(2)实验时，记录力传感器的示数 F，用天平测出滑块质量 m，由纸带上的点求出加速度 a.根公众号：卷洞洞据这些数据，可以得出滑块和长木板间的动摩擦因数的表达式_.(重力加速度为 g)5如图 7 甲所示，一端带有定滑轮的长木板放置在水平桌面上，靠近长木板的左端固定有一光电门，右端放置一带有挡光片的小车，小车和挡光片的总质量为 M，细线绕过定滑轮，一端与小车相连，另一端挂有 6 个钩码，已知每个钩码的质量为 m，且 M4m.图 7(1)用游标卡尺测出小车上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则挡光片宽度 d_ cm.(2)实验时为了消除摩擦力的影响，可以把木板右端适当垫高，调节木板的倾斜度，直到使小车在_(填“受”或“不受”)细线的拉力时能沿木板做_直线运动(3)将小车从木板右端由静止释放，小车上的挡光片通过光电门的时间为 t1，则小车通过光电门的速度为_(用题给字母表示)(4)开始实验时，细线另一端挂有 6 个钩码，由静止释放小车后细线上的拉力为 F1，接着每次实验时将 1 个钩码移放到小车上，当细线挂有 3 个钩码时细线上的拉力为 F2，则F1_2F2(填“大于”“等于”或“小于”)(5)若每次移动钩码后都从同一位置释放小车，设挡光片(宽度为 d，且 dL)与光电门的距离为 L，细线所挂钩码的个数为 n，测出每次挡光片通过光电门的时间为 t，测出多组数据，并绘出 n1t2图象如图 8 所示，已知图线斜率为 k，则当地重力加速度为_(用题给字母表示)图 86为测量一铅块的质量，某同学设计了图 9a 所示的实验将铅块和钩码用跨过定滑轮的细绳连接，在质量为 200 g 的钩码下端拴上穿过打点计时器的纸带，闭合电源释放铅块，铅块下降，打点计时器在纸带上打下一系列的点图 b 为纸带的一部分，其中 A、B、C、D 为四个连续的点，已知打点计时器接在频率为 50 Hz 的交流电源上，当地的重力加速度 g9.75公众号：卷洞洞m/s2，不计滑轮的质量及摩擦，回答下列问题：(计算结果保留三位有效数字)图 9(1)计时点 D 对应刻度尺的刻度值为_ cm；(2)铅块的加速度大小为_ m/s2；(3)可求得铅块的质量为_ kg.7某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图 10 所示已知小车质量 M214.6 g，砝码盘质量 m08.0 g，打点计时器所使用的交流电频率 f50 Hz.其实验步骤是：图 10A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 BD 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：公众号：卷洞洞(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？_(填“是”或“否”)(2)实验中打出的其中一条纸带如图 11 所示，由该纸带可求得小车的加速度 a_m/s2.图 11(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12345砝码盘中砝码的重力 F/N0.100.200.290.390.49小车的加速度 a/(ms2)0.881.441.842.382.89他根据表中的数据画出 aF 图象(如图 12)造成图线不过坐标原点的最主要原因是_，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是_，其大小为_图 12公众号：卷洞洞答答案案精精析析1(1)B(2)1.60(3)0.100.20解析(1)在平衡摩擦力时，应使小车所受重力沿木板斜面方向的分力等于小车所受摩擦力，所以应该取下砂桶，轻推小车后，小车能匀速下滑，B 项正确(2)将所得纸带分为等时的两大段，由逐差公式xaT2可知，小车的加速度为：a10.6012.2213.815.797.419.0290.12cm/s21.60 m/s2.(3)木板水平时，由牛顿第二定律 FFfMa 得 a1MFFfM，结合图象可知，a0 时，FfF0.10 N；当 F0 时，FfM0.50 m/s2，所以 M0.20 kg.无论是否平衡摩擦力，aF 图线的斜率都等于小车质量的倒数，故正确完成实验步骤(1)所得到的实验图线应过原点且与图线平行，所以应是图线.2(1)B(2)2Lt2(3)9.6解析(1)要探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角的关系，由于有两个变量，可采用控制变量法，B 正确(2)小车在光滑斜面上做初速度为零的匀加速运动，由 L12at2可得 a2Lt2.(3)小车在光滑斜面上运动时，其加速度 agsin，asin 图象的斜率表示重力加速度，得 g9.6 m/s2.3(1)4.0(2)见解析图(3)0.250.2解析(1)根据运动学公式 d12at2得，a2dt220.50.25m/s24.0 m/s2.(2)如图所示(3)根据 Fmgma 得 aFmg，所以滑块运动的加速度 a 和所受拉力 F 的关系图象的斜公众号：卷洞洞率等于滑块质量的倒数由图象得加速度 a 和所受拉力 F 的关系图象的斜率 k4，所以滑块的质量 m0.25 kg.由图象得，当 F0.5 N 时，滑块刚要开始滑动，所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于 0.5 N.而最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即mg0.5 N，解得0.2.4(1)C(2)2Fmamg解析(1)由于采用了力传感器，可直接读出轻绳的拉力，不需要使砂和砂桶的总质量远小于滑块质量，也不需要测量砂和砂桶的总质量，选项 B、D 错误；由于是测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，所以不需要将长木板右端垫高以平衡摩擦力，选项 A 错误；打点计时器必须接交流电源才能使用，选项 C 正确(2)由于滑块上有动滑轮，滑块所受拉力为 2F.对滑块，由牛顿第二定律，2Fmgma，解得：2Fmamg.5(1)0.520(2)不受匀速(3)dt1(4)小于(5)5d2kL解析(1)游标卡尺的主尺读数为 5 mm，游标尺读数为 0.054 mm0.20 mm，则最终读数为 5.20 mm0.520 cm.(2)当小车不受细线的拉力时，重力沿木板向下的分力若与摩擦力平衡，小车做匀速直线运动(3)极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，则小车通过光电门的速度为dt1.(4)当细线挂有 6 个钩码时，对小车和钩码整体分析，a16mgM6m0.6g，对小车分析，根据牛顿第二定律得 F1Ma14m0.6g2.4mg，当细线挂有 3 个钩码时，对整体分析，a23mg10m0.3g，对小车分析，根据牛顿第二定律得 F27ma22.1mg，可知 F12F2.(5)小车通过光电门的速度 vdt，根据 v22aL，得d2t22aL，因为 anmg10mng10，代入解得 n5d2gLt2，图线的斜率 k5d2gL，解得 g5d2kL.6(1)7.60(2)5.00(3)0.621解析(1)根据刻度尺读数规则，毫米刻度尺需要估读到 0.1 mm，计时点 D 对应刻度尺的刻度值为 7.60 cm.(2)由xaT2可得铅块的加速度大小 axT25.00 m/s2.(3)以铅块和钩码整体为研究对象，由牛顿运动定律得 Mgmg(Mm)a，解得铅块的质量 M0.621 kg.7(1)否(2)0.88(3)在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力(只要涉及“未考虑砝码盘质量的因素”就算正确)砝码盘的重力0.08 N公众号：卷洞洞解析(1)取下细绳和砝码盘后，小车加速运动时所受的合外力即为砝码和砝码盘的总重力，而实验中的研究对象是小车，因此，实验中不必使砝码及砝码盘的质量远小于小车的质量(2)a8.647.756.876.0040.12102m/s20.88 m/s2(3)实验中本应有(m0m)gMa，由于实验中未计入砝码盘的质量 m0，测得的图象与真实图象相比沿 F 轴左移 m0g，图象将不过原点由图象及上述分析可知，m0g0.08 N.公众号：卷洞洞