在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图(a)所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，砂和砂桶的质量用m表示． (交流电的频

题文

在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图(a)所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，砂和砂桶的质量用m表示． (交流电的频率为50Hz)



(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s²(保留两位有效数字)
(2)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力．
(3)在实验中，由于没有注意始终满足（2）的条件，结果得到的图象应是图中的( )



(4)某一组同学先保持砂和砂桶的质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．A．平衡摩擦力时，应将砂和砂桶用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式

求出

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)     3.2  m／s²     (2)  M＞＞m        (3)     D          （4）   B

解析

（1）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即

，又计数点间的时间间隔

，所以小车的加速度大小为

 
(2) 绳子对小车的拉力大小为T，对小车及车中的砝码，根据牛顿第二定律有：

 ；对砂和砂桶，根据牛顿第二定律有：

，联立以上两式解得：

，当

时，

，所以当M与m的大小关系满足

时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力．
(3)由(2)中两式联立解得：

，当

时，

，此时a与

成正比，为线性关系，当不能满足

这个条件时，有

，若M减小，a减小，图线的斜率减小，故选D．
(4) 平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A错误；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B正确；实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故C错误；小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式

求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系，故D错误．所以选B．

考点

据考高分专家说，试题“在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物.....”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。