(10分)某同学用图示实验装置验证质量一定时系统的加速度与合外力的关系，小车内盛有沙子，沙桶和沙桶内沙子的总质量记为m，小车及车内沙子的总质量记为M，在实验中保

题文

(10分)某同学用图示实验装置验证质量一定时系统的加速度与合外力的关系，小车内盛有沙子，沙桶和沙桶内沙子的总质量记为m，小车及车内沙子的总质量记为M，在实验中保持m与M之和不变，将沙桶和沙桶内沙子总重力视为系统所受合外力F，先通电源，再释放纸带，系统加速度a由纸带计算得到；该同学从车子中取出一些沙子，放入沙桶中，改变F的大小，重复多次，测得多组(a，F)。



次数
1
2
3
4
5
6
a/(m/s²)
0.5
0.74
1.01
1.24
1.48
1.75
mg/(N)
0.1
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
⑴该同学在实验中缺了一个必要步骤是                                                    ；
⑵通过表格中的数据在下图坐标系中画出a-F图象，利用图象求出M＋m＝                 kg；



⑶该实验研究的对象是                ，所受的合外力是                。

题型：未知 难度：其他题型

答案

⑴平衡摩擦力；⑵图略，见解析，0.2；⑶M＋m，mg。

解析

⑴本实验是将沙桶和沙桶内沙子总重力视为系统所受合外力F，而实际上小车在运动过程中还受到长木板的摩擦力作用，因此应将木板右端垫高，构成一斜面，让小车及车内沙子的总重力沿斜面向下的分力与摩擦力相平衡，故所缺的一个必要步骤是平衡摩擦力；
⑵根据表格中的数据将纵横轴分别定为a和F，并选择合适标度，采用描点作图法，所作a-F图线如下图所示；



⑶在所作a-F图象中，图线的斜率表示了整体质量的倒数，因此，M＋m＝

＝

kg＝0.2kg；
通过上述分析可知，该实验研究的对象是整体，即M＋m，所受的合外力是沙桶和沙桶内沙子总重力，即mg。

考点

据考高分专家说，试题“(10分)某同学用图示实验装置验证质量一.....”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。