2025-2026学年上学期高一物理人教版（2019）期末必刷常考题之实验：探究加速度与力、质量的关系

第43页（共43页）2025-2026学年上学期高一物理人教版（2019）期末必刷常考题之实验：探究加速度与力、质量的关系一．选择题（共6小题）1．在探究“加速度a与质量m关系”的实验中，甲、乙、丙、丁四个小组分别保持合力F1、F2、F3、F4不变，测得若干组数据，并得到如图所示的1、2、3、4四条曲线。转换成a-A．F1 B．F2 C．F3 D．F42．某兴趣小组通过如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。下列操作正确的是（）A．调整滑轮使牵引滑块的细线与长木板保持平行 B．挂上砂桶，使长木板适当倾斜进行平衡摩擦力 C．实验时，先释放滑块，再接通打点计时器的电源 D．改变滑块的质量后，需要重新调节长木板倾斜度3．如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到a﹣m图像。重力加速度大小为g。在下列a﹣m图像中，可能正确的是（）A． B． C． D．4．用图示装置做“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验，下列操作中正确的是（）A．电火花打点计时器选用4～6V交流电源 B．平衡摩擦力时将砝码盘通过细线挂在小车上 C．实验中，释放小车与接通打点计时器需同时进行 D．实验中改变小车的质量后，不需要重新平衡摩擦力5．某同学在用如图所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验时，忘记平衡小车运动中所受的摩擦力了，其他操作、计算及作图均正确，他最后作出的a﹣F关系图象可能是（）A． B． C． D．6．课外兴趣小组为了研究瞬时加速度问题，将两个相同的小球分别和相同长度的弹性绳和刚性绳相连，然后从某高度静止释放。如图，连接A、B的是一般细绳（刚性绳），连接C、D的是橡皮筋。那么在实验过程中，小球在释放后的短暂时间（橡皮筋还未第一次恢复原长）后，下列图中符合ABCD实际排列情况的是（）A． B． C． D．二．多选题（共3小题）（多选）7．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法与思想。以下说法正确的是（）A．用质点来代替物体的方法应用了理想模型的思想 B．利用速度—时间图像的面积得到匀变速直线运动公式运用了微元的思想 C．伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验法 D．在“探究加速度与力和质量关系”时用了等效替代法（多选）8．在下列学生实验中，需要用到打点计时器和纸带的实验是（）A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与力、质量的关系 C．探究小车速度随时间变化的规律 D．探究弹簧弹力与形变量的关系（多选）9．甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量和合力的关系的实验时，使用图1所示的装置，设小车和车上砝码的总质量为M，小盘及盘中砝码的总质量为m，分别得出如图2中（a）、（b）、（c）、（d）四个图像，其中图（a）、（b）、（c）是a﹣F图像，图（d）是a-A．甲和乙较好地把握了实验条件：M远大于m B．丙和丁没有把握好实验条件：M远大于m C．（a）图中长木板的倾角太大，（b）图中长木板的倾角太小 D．甲、乙、丙三位同学中，丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作三．填空题（共3小题）10．某同学采用控制变量的方法探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图甲所示。在探究加速度与力的关系时，需要保持小车（选填“质量”或“所受作用力”）不变。他正确操作实验和处理数据，得到如图乙所示的图像。由图像可知，小车的加速度a与小车所受作用力F成（选填“正比”或“反比”）。11．如图甲所示的装置可以完成多个力学实验。第1小组利用该装置“研究匀变速直线运动”，第2小组利用该装置“验证牛顿第二定律”，第3小组将长木板放平，并把小车换成木块，“测定长木板与木块间的动摩擦因数”。（1）第1小组用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度d，示数如图乙，则d＝mm。（2）关于第1、2两小组的实验，说法正确的是。A．第1小组实验时，需要平衡摩擦力B．第2小组实验时，需要平衡摩擦力C．第1小组实验时，要求钩码的质量远小于小车质量D．第2小组实验时，要求钩码的质量远小于小车质量（3）第2小组从某位置静止释放小车，测出遮光片的宽度d和它通过光电门的挡光时间Δt，小车释放位置到光电门的距离s，小车的质量M，弹簧测力计的示数F，则F与1(Δt)2应满足的关系式为（4）第3小组测出木块静止时遮光片的右端距光电门左端的位移s，由遮光片的宽度d和挡光时间Δt求出木块的速度v，并算出v2，然后在坐标纸上作出F﹣v2的图像（如图丙），重力加速度为g，根据图像可求得动摩擦因数μ＝。（5）第3小组在实验中测量位移s时未考虑遮光片的宽度d，则动摩擦因数μ的测量值真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”）12．某小组做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。将纸带穿过电磁打点计时器时，三位同学的操作分别如图1中的①、②、③所示。你认为正确的操作应该是（选填“①”、“②”或“③”）。操作正确后得到一条纸带如图2所示，已知打点计时器电源的频率为50Hz，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。则小车的加速度a＝m/s2。（结果保留三位有效数字）四．实验题（共3小题）13．某同学用如图所示的装置验证牛顿第二定律。（1）实验中需要平衡摩擦力，正确的做法是；（2）保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，测得小车的加速度a与拉力F的关系如图所示，造成图像不过原点的原因可能是；（3）保持沙桶质量不变，改变小车质量，测得小车的加速度a与小车质量M的关系，为了直观地判断a与M的关系，应作出图像。14．用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车（含车中重物）的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a。（1）本实验应用的实验方法是；A.理想实验法B.控制变量法C.假设法D.等效替代法（2）实验中要进行钩码质量m和小车质量M的选取，以下最合理的一组是；A.M＝20g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gB.M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC.M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gD.M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g（3）关于实验操作，下列说法正确的是；A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D.实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车（4）图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速度v＝m/s，小车的加速度a＝m/s2。（结果保留两位有效数字）（5）改变细线下端钩码的个数，得到a﹣F图像如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是。15．（1）小孟同学做“探究求合力的方法”实验。①下列有关该实验的说法中，正确的是；A.用两把弹簧秤和用一把弹簧秤拉时应将橡皮筋结点拉至同一位置B.两分力的夹角越大越好C.弹簧秤拉伸时应保持和木板平行D.本实验应作出力的示意图来探究合力与分力的关系②物理学中有很多物理方法，本实验采用的是；A.类比实验法B.等效替代法C.控制变量法D.极限法③如图乙所示的四个力中，力（填图中字母）是由一只弹簧测力计直接拉橡皮筋测得的。（2）如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数F，求出加速度。请回答下列问题：①下列做法正确的是（选填字母代号）；A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.物块释放前应靠近打点计时器C.为减小误差，实验中一定要保证钩码质量远远小于物块和传感器的总质量D.实验中需要用天平称量物块和传感器的总质量②实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度大小为m/s2（结果保留三位有效数字）；③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﹣F图像是一条直线如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，重力加速度为g，物块与长木板动摩擦因数为μ＝。

2025-2026学年上学期高一物理人教版（2019）期末必刷常考题之实验：探究加速度与力、质量的关系参考答案与试题解析一．选择题（共6小题）题号123456答案DADDAC二．多选题（共3小题）题号789答案ABCBCABD一．选择题（共6小题）1．在探究“加速度a与质量m关系”的实验中，甲、乙、丙、丁四个小组分别保持合力F1、F2、F3、F4不变，测得若干组数据，并得到如图所示的1、2、3、4四条曲线。转换成a-A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】比较思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题；实验探究能力．【答案】D【分析】当物体的质量相等时，根据图像得到加速度大小关系，再根据牛顿第二定律进行分析。【解答】解：由图可知当物体的质量相等时，有：a1＜a2＜a3＜a4根据牛顿第二定律F＝ma可得：F1＜F2＜F3＜F4，故合力最大的是F4，故D正确、ABC错误。故选：D。【点评】本题主要是考查牛顿第二定律之图象问题，关键是弄清楚a﹣m图象的斜率表示的物理意义，然后根据牛顿第二定律进行分析。2．某兴趣小组通过如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。下列操作正确的是（）A．调整滑轮使牵引滑块的细线与长木板保持平行 B．挂上砂桶，使长木板适当倾斜进行平衡摩擦力 C．实验时，先释放滑块，再接通打点计时器的电源 D．改变滑块的质量后，需要重新调节长木板倾斜度【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】A【分析】根据探究牛顿第二定律的实验原理结合注意事项进行分析判断。【解答】解：A.调整滑轮使牵引滑块的细线与长木板保持平行，故A正确；B.不挂砂桶，使长木板适当倾斜进行平衡摩擦力，故B错误；C.实验时，先接通打点计时器的电源，再释放滑块，故C错误；D.根据平衡摩擦力的原理可知，改变滑块的质量后，不需要重新调节长木板倾斜度，即不需要重新平衡摩擦力，故D错误。故选：A。【点评】考查探究牛顿第二定律的实验原理结合注意事项，会根据题意进行准确分析解答。3．如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到a﹣m图像。重力加速度大小为g。在下列a﹣m图像中，可能正确的是（）A． B． C． D．【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】定性思想；图析法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．【答案】D【分析】先需要平衡摩擦力，可得出有一定质量时，加速度才是存在，再根据牛顿第二定律列式求解。【解答】解：P在水平桌面上，且与桌面有摩擦，故添加砝码直到其重力等于物块P的最大静摩擦力，后继续添加砝码，P开始运动，对整体，根据牛顿第二定律可知mg﹣f＝（m+M）a解得：a=当满足m≪M时，图像近似为不过原点的倾斜直线，m较大，不满足m≪M时图像会弯曲，故D正确，ABC错误。故选：D。【点评】本题考查探究加速度与力、质量的关系实验，掌握实验原理和注意事项。4．用图示装置做“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验，下列操作中正确的是（）A．电火花打点计时器选用4～6V交流电源 B．平衡摩擦力时将砝码盘通过细线挂在小车上 C．实验中，释放小车与接通打点计时器需同时进行 D．实验中改变小车的质量后，不需要重新平衡摩擦力【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】定性思想；归纳法；牛顿运动定律综合专题；实验探究能力．【答案】D【分析】电火花计时器选用220V的交流电源；平衡摩擦力时不能将砝码盘挂在小车上；应该先接通电源，后才释放小车；根据平衡条件分析。【解答】解：A、电火花计时器选用220V的交流电源，故A错误；B、平衡摩擦力时不能将砝码盘挂在小车上，故B错误；C、在实验中应该先接通电源，待打点稳定后才释放小车，故C错误；D、设木板倾角为θ，小车质量为M，平衡好摩擦后有Mgsinθ＝μMgcosθ，即μ＝tanθ，所以改变小车质量后，小车仍然平衡，不需要重新平衡摩擦力，故D正确。故选：D。【点评】知道打点计时器的工作电压，掌握“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验原理和实验操作基本要求。5．某同学在用如图所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验时，忘记平衡小车运动中所受的摩擦力了，其他操作、计算及作图均正确，他最后作出的a﹣F关系图象可能是（）A． B． C． D．【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】实验题；牛顿运动定律综合专题．【答案】A【分析】没有平衡摩擦力时，当小车有拉力时，加速度仍然为0，当拉力达到一定程度，小车才开始运动，由此可正确解答．【解答】解：当未平衡摩擦力时，知有拉力时，加速度仍然为0，故图象在横坐标上有截距，不能是通过原点的直线，故BCD错误，A正确。故选：A。【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，然后结合物理规律去解决实验问题．6．课外兴趣小组为了研究瞬时加速度问题，将两个相同的小球分别和相同长度的弹性绳和刚性绳相连，然后从某高度静止释放。如图，连接A、B的是一般细绳（刚性绳），连接C、D的是橡皮筋。那么在实验过程中，小球在释放后的短暂时间（橡皮筋还未第一次恢复原长）后，下列图中符合ABCD实际排列情况的是（）A． B． C． D．【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】C【分析】根据刚性绳和橡皮筋的拉力的瞬变性分析出小球的运动情况。【解答】解：在释放小球的瞬间，刚性绳的拉力瞬间消失，则AB小球都做自由落体运动；对于弹性绳而言，绳的弹力无法瞬间小时，则D球在短暂时间内停留在原位置，C球往下运动，所以弹性绳会发生收缩，故C正确，ABD错误；故选：C。【点评】本题主要考查了牛顿第二定律的相关应用，理解在短暂时间内不同受力模型的力的变化特点即可完成分析。二．多选题（共3小题）（多选）7．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法与思想。以下说法正确的是（）A．用质点来代替物体的方法应用了理想模型的思想 B．利用速度—时间图像的面积得到匀变速直线运动公式运用了微元的思想 C．伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验法 D．在“探究加速度与力和质量关系”时用了等效替代法【考点】探究加速度与力、质量之间的关系；理想化模型法；等效替代法；微小量放大法．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】ABC【分析】根据理想模型法、微元法、理想实验法和控制变量法等思维方法结合对应的实例进行分析解答。【解答】解：A．用质点来代替物体的方法应用了理想模型的思想，故A正确；B．利用速度—时间图像的面积得到匀变速直线运动公式运用了微元的思想，故B正确；C．伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验法，故C正确；D．在“探究加速度与力和质量关系”时用了控制变量法，故D错误。故选：ABC。【点评】考查理想模型法、微元法、理想实验法和控制变量法等思维方法，会根据题意进行准确分析解答。（多选）8．在下列学生实验中，需要用到打点计时器和纸带的实验是（）A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与力、质量的关系 C．探究小车速度随时间变化的规律 D．探究弹簧弹力与形变量的关系【考点】探究加速度与力、质量之间的关系；探究小车速度随时间变化的规律；探究弹簧弹力与形变量的关系；探究两个互成角度的力的合成规律．【专题】应用题；实验探究题；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；实验探究能力．【答案】BC【分析】根据各实验原理与实验器材分析答题。【解答】解：A、探究两个互成角度的力的合成规律用到弹簧测力计，不需要打点计时器和纸带，故A错误；B、探究加速度与力、质量的关系，需要测加速度，利用打点计时器和纸带能测得物体的速度和加速度，故B正确；C、探究小车速度随时间变化的规律需要测速度，利用打点计时器和纸带能测得物体的速度和加速度，故C正确；D、探究弹簧弹力与形变量的关系，需要用到弹簧测力计和刻度尺，不需要打点计时器和纸带，故D错误。故选：BC。【点评】本题考查了实验器材，熟悉中学各实验器材与实验原理是解题的前提，根据题意即可解题。（多选）9．甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量和合力的关系的实验时，使用图1所示的装置，设小车和车上砝码的总质量为M，小盘及盘中砝码的总质量为m，分别得出如图2中（a）、（b）、（c）、（d）四个图像，其中图（a）、（b）、（c）是a﹣F图像，图（d）是a-A．甲和乙较好地把握了实验条件：M远大于m B．丙和丁没有把握好实验条件：M远大于m C．（a）图中长木板的倾角太大，（b）图中长木板的倾角太小 D．甲、乙、丙三位同学中，丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】ABD【分析】实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，如果木板倾角大，平衡摩擦力过度，小车重力平行于木板方向的分力大于小车受到的摩擦力，在不施加拉力时，小车已经有加速度，a﹣F图象不过坐标原点，在a轴上有截距；如果木板倾角小，平衡摩擦力不足，a﹣F图象在F轴上有截距。实验过程中不满足砂和砂桶远小于小车的质量，曲线上部出现弯曲现象。【解答】解：AB、图像（a）和（b）都是直线，说明满足小车和车上砝码的总质量M远大于小盘及盘中砝码的总质量m，而丙和丁没有把握好此条件，故图线出现弯曲，故AB正确；C、图像（a）中图线在横轴上有截距，即F为某一值时才开始有加速度，说明长木板倾角太小，没有很好地平衡摩擦力，而图像（b）中图线在纵轴上有截距，说明长木板倾角太大，平衡摩擦力过度，故C错误；D、图像（a）、（b）、（c）中只有（c）图线过原点，说明只有丙较好地完成了平衡摩擦力的操作，故D正确。故选：ABD。【点评】此题考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验，解题的关键掌握重要的实验步骤，比如：平衡摩擦力和小盘及盘中砝码的总质量m远小于小车和车上砝码的总质量M．要掌握应用图象法处理实验数据的方法。三．填空题（共3小题）10．某同学采用控制变量的方法探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图甲所示。在探究加速度与力的关系时，需要保持小车质量（选填“质量”或“所受作用力”）不变。他正确操作实验和处理数据，得到如图乙所示的图像。由图像可知，小车的加速度a与小车所受作用力F成正比（选填“正比”或“反比”）。【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】质量，正比。【分析】在影响加速度大小的因素有物体质量、物体所受的合外力，本实验采用了控制变量法，据此分析作答；根据图像特征分析作答。【解答】解：在影响加速度大小的因素有物体质量、物体所受的合外力，探究加速度与力的关系时，采用了控制变量法，需要保持小车质量不变；由图像可知为一条倾斜直线，则小车的加速度a与它所受所用力F成正比。故答案为：质量，正比。【点评】该题考查实验原理的理解以及实验数据的处理方法，基础题。11．如图甲所示的装置可以完成多个力学实验。第1小组利用该装置“研究匀变速直线运动”，第2小组利用该装置“验证牛顿第二定律”，第3小组将长木板放平，并把小车换成木块，“测定长木板与木块间的动摩擦因数”。（1）第1小组用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度d，示数如图乙，则d＝10.55mm。（2）关于第1、2两小组的实验，说法正确的是B。A．第1小组实验时，需要平衡摩擦力B．第2小组实验时，需要平衡摩擦力C．第1小组实验时，要求钩码的质量远小于小车质量D．第2小组实验时，要求钩码的质量远小于小车质量（3）第2小组从某位置静止释放小车，测出遮光片的宽度d和它通过光电门的挡光时间Δt，小车释放位置到光电门的距离s，小车的质量M，弹簧测力计的示数F，则F与1(Δt)2应满足的关系式为（4）第3小组测出木块静止时遮光片的右端距光电门左端的位移s，由遮光片的宽度d和挡光时间Δt求出木块的速度v，并算出v2，然后在坐标纸上作出F﹣v2的图像（如图丙），重力加速度为g，根据图像可求得动摩擦因数μ＝b2gs（5）第3小组在实验中测量位移s时未考虑遮光片的宽度d，则动摩擦因数μ的测量值大于真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”）【考点】探究加速度与力、质量之间的关系；探究小车速度随时间变化的规律；探究影响滑动摩擦力的因素．【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题；实验探究能力．【答案】（1）10.55；（2）B；（3）F=M(dΔt)2【分析】（1）先确定游标卡尺的最小分度值再读数；（2）根据实验原理和注意事项分析判断；（3）利用平均速度替代小车通过光电门的速度，根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律计算；（4）利用平均速度替代小车通过光电门的速度，根据动能定理推导图像对应的函数表达式，结合图像计算。（5）分析遮光片的宽度对实验的影响判断。【解答】解：（1）游标卡尺的最小分度值为0.05mm，遮光片的宽度为d＝10cm+11×0.05mm＝10.55mm（2）A．用此装置研究匀变速直线运动时，摩擦力并不影响小车做匀变速直线运动，故不需要平衡摩擦力，故A错误；B．乙小组实验时，需要知道合外力，需要平衡摩擦力，故B正确；C．甲小组实验时，不要求钩码的质量远小于小车质量，故C错误；D．乙小组实验时，可以根据弹簧测力计直接读出力的大小，不要求钩码的质量远小于小车质量，故D错误。故选：B。（3）小车通过光电门的速度v=加速度a=根据v2＝2as得F=（4）小车通过光电门的速度v=根据动能定理Fs-得F=由图像知a＝μMgM2联立可得μ=（5）根据μ=b2gs可知丙研究小组在实验中测量位移s时未考虑遮光片的丙宽度故答案为：（1）10.55；（2）B；（3）F=M(dΔt)2【点评】本题关键掌握各力学实验的实验原理、利用图像处理问题的方法、光电门的测速原理和游标卡尺的读数方法。12．某小组做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。将纸带穿过电磁打点计时器时，三位同学的操作分别如图1中的①、②、③所示。你认为正确的操作应该是①（选填“①”、“②”或“③”）。操作正确后得到一条纸带如图2所示，已知打点计时器电源的频率为50Hz，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。则小车的加速度a＝0.393m/s2。（结果保留三位有效数字）【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题；实验探究能力．【答案】①；0.393。【分析】根据打点计时器的使用方法判断；根据逐差法计算小车的加速度。【解答】解：纸带穿过打点计时器应从限位孔穿过，并使纸带放置在复写纸的下方，只有①符合。图2中相邻两计数点的时间间隔为T＝5×0.02s＝0.10s小车的加速度a=故答案为：①；0.393。【点评】本题关键掌握“探究加速度与力、质量的关系”的实验原理和纸带数据的处理方法。四．实验题（共3小题）13．某同学用如图所示的装置验证牛顿第二定律。（1）实验中需要平衡摩擦力，正确的做法是垫高木板不带滑轮的一端，使小车在不挂沙桶时能拖着纸带匀速下滑；（2）保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，测得小车的加速度a与拉力F的关系如图所示，造成图像不过原点的原因可能是木板的一端抬得过高，平衡摩擦力过度；（3）保持沙桶质量不变，改变小车质量，测得小车的加速度a与小车质量M的关系，为了直观地判断a与M的关系，应作出a-1M【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】实验题；定量思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题；实验探究能力．【答案】（1）垫高木板不带滑轮的一端，使小车在不挂沙桶时能拖着纸带匀速下滑；（2）木板的一端抬得过高，平衡摩擦力过度；（3）a-【分析】（1）根据平衡摩擦力的方法判断；（2）根据平衡摩擦力过度判断；（3）根据牛顿第二定律表达式分析判断。【解答】解：（1）实验中需要平衡摩擦力，正确的做法是：垫高木板不带滑轮的一端，使小车在不挂沙桶时能拖着纸带匀速下滑。（2）由图像可知，当力F为零时小车的加速度不为零，可知造成图像不过原点的原因可能是木板的一端抬得过高，平衡摩擦力过度。（3）保持沙桶质量不变，改变小车质量，测得小车的加速度a与小车质量M的关系，根据a=F1M可知，为了直观地判断a与M故答案为：（1）垫高木板不带滑轮的一端，使小车在不挂沙桶时能拖着纸带匀速下滑；（2）木板的一端抬得过高，平衡摩擦力过度；（3）a-【点评】本题关键掌握验证牛顿第二定律的实验原理、平衡摩擦力的方法和利用图像处理问题的方法。14．用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车（含车中重物）的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a。（1）本实验应用的实验方法是B；A.理想实验法B.控制变量法C.假设法D.等效替代法（2）实验中要进行钩码质量m和小车质量M的选取，以下最合理的一组是D；A.M＝20g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gB.M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC.M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gD.M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g（3）关于实验操作，下列说法正确的是AD；A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D.实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车（4）图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速度v＝0.32m/s，小车的加速度a＝0.93m/s2。（结果保留两位有效数字）（5）改变细线下端钩码的个数，得到a﹣F图像如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是没有满足钩码的总质量远小于小车质量。【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题；实验探究能力．【答案】（1）B；（2）D；（3）AD；（4）0.32；0.93；（5）没有满足钩码的总质量远小于小车质量。【分析】（1）根据实验原理分析采用的物理方法；（2）本实验需要用钩码的总重力代替绳子的拉力，据此分析M与m的关系；（3）A.从保证拉力的大小和方向不变的角度分析作答；BC.根据平衡摩擦力的原理和方法分析作答；D.从充分利用纸带的角度分析作答；（4）匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求解打下B点对应的速度；根据逐差法求解加速度；（5）为使绳子拉力近似等于砝码和砝码盘的重力，应满足砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量。【解答】解：（1）根据实验原理可知，本实验采用了控制变量法，故B正确，ACD错误。故选：B。（2）本实验需要用钩码的总重力代替绳子的拉力，因此需要满足M≫m，故最合理的是D，故ABC错误，D正确。故选：D。（3）A.为了保证拉力的大小和方向不变，实验时要调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，故A正确；B.在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；C.平衡摩擦力时，根据平衡条件Mgsinθ＝μMgcosθ解得tanθ＝μ平衡摩擦力后与小车质量无关，因此改变小车质量，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；D.为了充分利用纸带，实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车，故D正确。故选：AD。（5）相邻计数点间的时间间隔T根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，打下B点对应的速度v根据逐差法，加速度a=（5）随着力F的增大，即随所挂钩码质量m的增大，不能满足M≫，因此曲线上部出现弯曲现象。故答案为：（1）B；（2）D；（3）AD；（4）0.32；0.93；（5）没有满足钩码的总质量远小于小车质量。【点评】本题主要考查了探究物体的加速度与力的关系的实验，要明确实验原理，掌握实验的正确操作，掌握根据纸带求解瞬时速度和加速度的方法，掌握平衡摩擦力的方法。15．（1）小孟同学做“探究求合力的方法”实验。①下列有关该实验的说法中，正确的是AC；A.用两把弹簧秤和用一把弹簧秤拉时应将橡皮筋结点拉至同一位置B.两分力的夹角越大越好C.弹簧秤拉伸时应保持和木板平行D.本实验应作出力的示意图来探究合力与分力的关系②物理学中有很多物理方法，本实验采用的是B；A.类比实验法B.等效替代法C.控制变量法D.极限法③如图乙所示的四个力中，力F′（填图中字母）是由一只弹簧测力计直接拉橡皮筋测得的。（2）如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数F，求出加速度。请回答下列问题：①下列做法正确的是ABD（选填字母代号）；A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.物块释放前应靠近打点计时器C.为减小误差，实验中一定要保证钩码质量远远小于物块和传感器的总质量D.实验中需要用天平称量物块和传感器的总质量②实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度大小为2.00m/s2（结果保留三位有效数字）；③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﹣F图像是一条直线如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，重力加速度为g，物块与长木板动摩擦因数为μ＝kF0g【考点】探究加速度与力、质量之间的关系；探究两个互成角度的力的合成规律．【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题；平行四边形法则图解法专题；实验探究能力．【答案】（1）①AC；②B；③F′；（2）①ABD；②2.00；③kF【分析】（1）①根据实验原理、正确操作分析作答；②根据实验原理，分析采用的物理方法；③根据合力理论值和实际值的含义分析作答；（2）①根据实验原理、正确操作和注意事项分析作答；②根据逐差法求解加速度；③根据牛顿第二定律求解a﹣F函数，结合图像斜率和横截距的含义求解作答。【解答】解：（1）①A.为了保证两次力的作用效果相同，用两把弹簧秤和用一把弹簧秤拉时应将橡皮筋结点拉至同一位置，故A正确；B.两分力的夹角要适当，不是越大越好，故B错误；C.为了保证合力与分力在同一平面内，弹簧秤拉伸时应保持和木板平行，故C正确；D.本实验应作出力的图示来探究合力与分力的关系，故D错误。故选：AC。②本实验中两个弹簧测力计共同作用的效果与一个弹簧测力计作用的效果相同，采用了等效替代法，故B正确，ACD错误。故选：B。③如图乙所示的四个力中，力F是合力的理论值，是两个弹簧测力计共同作用得到的合力，力F′是由一只弹簧测力计直接拉橡皮筋测得的合力的实际值。（2）①A.为了保证拉力的方向不变，实验时要调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，故A正确；B.为了充分利用纸带，物块释放前应靠近打点计时器，故B正确；C.实验中使用了拉力传感器，不需要用钩码的的总重力代替绳子的拉力，因此不需要一定要保证钩码质量远远小于物块和传感器的总质量，故C错误；D.根据实验原理，实验需要用天平称量物块和传感器的总质量，故D正确。故选：ABD。②相邻计数点之间的时间间隔T根据逐差法，加速度a③根据牛顿第二定律F﹣μmg＝ma变形得a图像的斜率k解得物块和传感器的总质量m当加速度a＝0时，横截距F解得物块与长木板动摩擦因数为μ=故答案为：（1）①AC；②B；③F′；（2）①ABD；②2.00；③kF【点评】本题主要考查了“探究求合力的方法”实验和“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验，要明确实验原理，掌握逐差法求加速度的方法，掌握牛顿第二定律的运用。

考点卡片1．探究小车速度随时间变化的规律【知识点的认识】一、实验目的用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律．二、实验原理1．打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置．2．求纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替．3．用描点法画出小车的vt图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果vt图象是一条倾斜的直线，说明物体的速度是均匀变化的．三、实验器材打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．四、实验步骤1．如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．3．把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点．4．更换纸带，重复操作两次．5．增减钩码个数，再做两次实验．五、数据处理1．表格法（1）从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中．位置编号012345时间t/sx/mv/（m•s﹣1）（2）分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离△x1、△x2、△x3…．（3）利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入表格中．2．图象法（1）在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点．（2）画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计．（3）观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．六、误差分析产生原因减小方法偶然误差根据纸带测量的位移有误差，从而使根据位移计算的瞬时速度有误差测量各计数点到起始点的距离而不是直接测量相邻计数点间距离系统误差木板的粗糙程度不完全相同尽量选用各处粗糙程度均匀的木板七、注意事项1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车．3．取下纸带前，先断开电源．4．要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它．5．牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使测量误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜．6．要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每五个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s．要舍掉开头过于密集的点，这样误差小．7．在坐标纸上画vt图象时，注意坐标轴单位长度的选取要适当，应使图线尽量分布在较大的坐标平面内．2．探究弹簧弹力与形变量的关系【知识点的认识】一、探究弹力和弹簧伸长的关系1．实验目的知道弹力与弹簧伸长的定量关系，学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据．2．实验原理弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关，沿弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的，用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力相等．弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系．3．实验器材弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸．4．实验步骤（1）将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长．（2）如图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长并计算钩码的重力，填写在记录表格里．1234567F/NL/cmx/cm（3）改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次．（4）以弹力F（大小等于所挂钩码的重力）为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．（5）以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．（6）得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．五．“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验注意事项：1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸而超出它的弹性限度，要注意观察，适可而止．2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点的间距尽可能大，这样作出的图线更精确．3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差．4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧．5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．【命题方向】题型一：对实验数据的处理和误差分析某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L0＝4.6cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如表所示．钩码个数12345弹力F/N1.02.03.04.05.0弹簧的长度x/cm7.09.011.013.015.0（1）根据表中数据在图中作出F﹣X图象；（2）由此图线可得，该弹簧劲度系数k＝50N/m；（结果保留2位有效数字）（3）图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是竖直悬挂时，它自身的重力作用．分析：（1）通过描点法作图即可；（2）根据胡克定律可得：k=△（3）弹簧自身有重力会导致弹簧竖直放置时长度变长．解答：（1）描点作图，如图所示：如图所示（2）图象的斜率表示劲度系数，故有：k=△（3）图线与x轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响．故答案为：（1）如图所示；（2）50；（3）竖直悬挂时，弹簧自身重力的影响点评：本题关键明确胡克定律F＝kx中x为伸长量，不是长度，同时题目中弹簧自身的重力不能忽略不计．【解题方法点拨】在物理学中经常用图象处理物理问题，应用图象的好处是直观、方便，根据已知数据选择坐标轴的标度是作好图象的关键．作图象的方法是：用平滑的曲线（或直线）将坐标纸上的各点连结起来，若是直线，应使各点均匀分布于直线上或直线两侧，偏离直线太大的点应舍弃，有时可以通过改变坐标轴所表示的物理量的方法，把曲线变为直线，使图象更直观．3．探究影响滑动摩擦力的因素【知识点的认识】一、实验目的：找出影响滑动摩擦力大小的因素二、实验原理：使物体静止在做匀速直线运动水平面上，根据二力平衡，得出摩擦力＝拉力三、实验类型：探究型四、实验流程：假设⇒设计⇒实验⇒结论．五、实验器材：弹簧秤、带钩的盒子、一个50克的砝码、一块表面光滑的玻璃、表面粗糙的木板．六、实验步骤：1、通过日常生活中碰到的情况加以分析，假设问题的结论与物体对接触面的压力有关，然后设计实验：（1）用弹簧秤钩住盒子分别放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板缓慢的做匀速直线运动，记下弹簧秤的读数．（2）盒子上再放上砝码，再用弹簧秤钩住盒子分别放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板和前面同样的速度缓慢的做匀速直线运动，记下弹簧秤上的读数．（3）把记下的读数填入下表：试验次数接触面材料压力（N）摩擦力（N）1玻璃0.50.112玻璃1.230.363木材0.490.24木材1.470.6（4）分析比较数据得出结论：比较试验次数（1）和（2）；（3）和（4），可以得出，滑动摩擦力的大小和滑动物体对接触面的压力大小有关，物体材质一样的情况下，物体对接触面压力大的摩擦力大．2、假设问题的结论与拉动物体的速度有关，然后设计实验：（1）用弹簧秤钩住盒子放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板以0.5m/s的速度做匀速直线运动，记下弹簧秤的读数．（2）用弹簧秤钩住盒子放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板以1m/s的速度做匀速直线运动，记下弹簧秤的读数．（3）把记下的读数填入下表：试验次数接触面材料速度（m/s）摩擦力（N）1玻璃0.50.112玻璃1.00.113木材0.50.24木材1.00.2（4）分析比较数据得出结论：比较试验次数（1）和（2）；（3）和（4），可以得出，在压力和物体材质一样的情况下，滑动摩擦力的大小和拉动滑动物体的速度大小没有关系．3、假设问题的结论与物体与接触面的材质有关，然后设计实验：（1）弹簧秤钩住盒子放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板做匀速直线运动，记下弹簧秤的读数．（2）在盒子上加上一个砝码，用弹簧秤钩住盒子放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板匀速直线运动，记下弹簧秤的读数．（3）把记下的读数填入下表：试验次数接触面材料压力（N）摩擦力（N）1玻璃0.50.112木材0.50.23玻璃1.470.474木材1.470.6（4）分析比较数据得出结论：比较试验次数（1）和（2）；（3）和（4），可以得出，物体对接触面的压力一定时，滑动摩擦力的大小和滑动物体与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大．4、假设问题的结论与物体与接触面的面积有关，然后设计实验：（1）把盒子面积小的一面（2CM2）分别水平放在光滑的玻璃和粗糙的木板上，再用弹簧秤钩住盒子，拉着玻璃或木板做匀速直线运动，记下弹簧秤的读数．（2）把盒子面积大的一面（3CM2）分别水平放在光滑的玻璃和粗糙的木板上，用弹簧秤钩住盒子，拉着玻璃或木板做匀速直线运动，记下弹簧秤的读数．（3）把记下的读数填入下表：试验次数接触面材料接触面积（CM2）摩擦力（N）1玻璃2.00.112玻璃3.00.113木材2.00.24木材3.00.2（4）分析比较数据得出结论：比较试验（1）和（2）；（3）和（4）可以得出，在压力和物体与接触面的材质一样的情况下，滑动摩擦力的大小和滑动物体与接触面的接触面积没有关系．七、实验结论：综上所述，最后的结论是：滑动摩擦力的大小和滑动物体对接触面的压力大小有关，还和接触面的材料性质、粗糙程度有关．当物体对接触面间的压力越大，接触面越粗糙时，滑动摩擦力越大．4．探究两个互成角度的力的合成规律【知识点的认识】一、实验目的1．验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则．2．培养学生应用作图法处理实验数据和得出结论的能力．二、实验原理（1）等效法：一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示，如图所示．（2）平行四边形法：根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示．（3）验证：比较F和F′的大小和方向是否相同，若在误差允许的范围内相同，则验证了力的平行四边形定则．三、实验器材方木板一块、白纸、弹簧测力计（两只）、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉（几个）、细芯铅笔．四、实验过程1．在水平桌面上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸固定在方木板上．2．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系上细绳套．3．用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图所示．4．用铅笔描下O点的位置和两条细绳的方向，读出并记录两个弹簧测力计的示数．5．用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿两条细绳的方向画直线，按一定的标度作出两个力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点的平行四边形的对角线即为合力F．6．只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O，读出并记录弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度用刻度尺从O点作出这个力F′的图示．7．比较F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向，看它们在实验误差允许的范围内是否相等．8．改变F1和F2的大小和方向，再做两次实验．五、注意事项1．同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止．2．在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O的位置一定要相同．3．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜．4．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦．5．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向．6．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．六、误差分析1．误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等．2．减小误差的办法：（1）实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录．（2）作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行．5．探究加速度与力、质量之间的关系【知识点的认识】一、实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律．2．验证牛顿第二定律．3．掌握利用图象处理数据的方法．二、实验原理探究加速度a与力F及质量m的关系时，应用的基本方法是控制变量法，即先控制一个参量﹣﹣小车的质量m不变，讨论加速度a与力F的关系，再控制小盘和砝码的质量不变，即力F不变，改变小车质量m，讨论加速度a与m的关系．三、实验器材打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码．四、实验步骤（一）测质量1．用天平测出小车和砝码的总质量M，小盘和砝码的总质量m，把测量结果记录下来．（二）仪器安装及平衡摩擦力2．按下图把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在车上，即不给小车施加牵引力．3．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板．反复移动木板的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态．这时，小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡．（三）保持小车的质量不变4．把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，先接通电源再放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点，打完点后切断电源，取下纸带，在纸带上标上纸带号码．5．保持小车和砝码的质量不变，在小盘里放入适量的砝码，把小盘和砝码的总质量m′记录下来，重复步骤4．在小盘内再放入适量砝码，记录下小盘和砝码的总质量m″，再重复步骤4．6．重复步骤5三次，得到三条纸带．7．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数点，测量各个计数点到O计数点间的距离，算出与每条纸带对应的小车加速度的值．8．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F，作用力的大小F等于小盘和砝码的总重力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点，如果这些点是在一条过原点的直线上，便证明了加速度与作用力成正比．（四）保持小盘和砝码的质量不变9．保持小盘和砝码的质量不变，在小车上加砝码，重复上面的实验，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和砝码总质量的倒数，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点．如果这些点是在一条过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比．五、注意事项1．平衡摩擦力：就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车施加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力．2．实验条件：每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．3．操作顺序：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．六、误差分析1．质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差．2．因实验原理不完善造成误差：本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力（实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力），存在系统误差．小盘和砝码的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小．3．平衡摩擦力不准造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样（比如要挂好纸带、接通打点计时器），匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等．【命题方向】题型一：对原理的理解和误差的分析a、b、c、d四位同学做《验证牛顿第二定律》的实验，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总