(10分)如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度可由纸带求得。⑴

题文

(10分)如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度可由纸带求得。



⑴该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是       ；
A．该实验应用了等效替代的思想方法
B．该实验应用了控制变量的思想方法
C．实验时应先释放小车后接通电源
D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
⑵如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为s₁，BD间的距离s₂，则打B点时小车运动的速度v_B＝       ，小车运动的加速度a＝       ；



⑶某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的

数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与

的图象。
次数
1
2
3
4
5
6
小车加速度a/m·s^－2
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
小车质量m/kg
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00


/kg^－1
3.50
3.00
2.50
2.00
1.40
1.00

题型：未知 难度：其他题型

答案

⑴B；⑵

，

；
⑶

解析

⑴在本实验中，由于影响加速度的原因有力F和物体的质量m两个，因此实验时采用了控制变量法，即控制力F一定时，通过改变小车的质量m，来测量相应的加速度，再控制小车的质量m，通过改变力F，来测量相应的加速度，故选项A错误；选项B正确；实验时应先接通打点计时器的电源，再释放小车，以确保在纸带上打下第一个点时对应的小车速度为零，故选项C错误；在该实验装置中，由于绳不可伸长，因此砂、砂桶和小车始终具有了相等大小的加速度，只有当砂和砂桶的质量远远小于小车的质量时，才能认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，故选项D错误。
⑵小车拖着纸带做匀加速直线运动，因此根据匀变速直线运动规律规律可知，v_B＝

；利用逐差法可得小车运动的加速度为：a＝

。
⑶根据表格提供的数据，分别先选取纵、横轴合适的单位长度，在坐标系中标出表格中的各相应的点，依据描点作图的原则作出a与

的关系图线如下图所示。

考点

据考高分专家说，试题“(10分)如图甲所示是某同学设计的“探究.....”主要考查你对 [实验：探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。

实验：探究弹力与弹簧伸长的关系

探究弹力与弹簧伸长的关系：
实验目的：
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理：
1、如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。



2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材：
轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板。
实验步骤：
1、如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为mm）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直；



2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L₀；
3、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L_l；
4、用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时，弹簧下端所对应的刻度L₂、L₃、L₄……，并将所得数据记录在表格中；
5、用x_n＝L_n－L₀计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。



数据处理：
1、建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；
2、标度：标度要适当，让所得到的图线布满整个坐标系；
3、描点：描点时要留下痕迹；
4、连线：让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；
5、根据图象做出结论。