如图为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力及质量的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中

题文

如图为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力

及质量

的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中细绳对小车拉力

等于砝码和小桶的总重力，小车运动加速度

可用纸带上的点求得。



（1）为了研究加速度跟力和质量的关系，应该采用的研究实验方法是__________。
A．控制变量法         B．假设法
C．理想实验法         D．图象法
（2）关于该实验，下列说法中不正确的是    。
A．砝码和小桶的总质量要远大于小车的质量
B．为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高
C．电火花计时器使用交流电源
D．木板D的左端被垫高后，图中细线应保持与木板平行
（3）图是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据可得出表格1中空白处的数据应是         。



表格1
计数点
1
2
3
4
5
6
瞬时速度

/( m·s^-1)
0.165
0.215
 
0.314
0.364
0.413
由纸带求出小车的加速度

=            m/s^２ （加速度

保留2位有效数字）
（4）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量

，分别测得小车的加速度

与对应的质量

数据如表格2。
表格2
次数
1
2
3
4
5
小车的加速度a/( m·s^-2)
1.25
1.00
0.80
0.50
0.40
小车的质量m/kg
0.400
0.500
0.625
1.000
1.250
小车质量的倒数m^-1/kg^-1
2.50
2.00
1.60
1.00
0.80
利用表格2中的数据，在图所示的坐标纸中作出

与

关系的图像。



（5）上题中该小车受到的拉力

为       N。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）A（2）A （3）0.264 、0.50（或0.49）  
（4）如图所示。



(5) 0.50

解析

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注意事项．
该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要．加速度利用打点计时器测量计算，质量利用天平测量，为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力，可使小车的合力近似等于砝码和小桶的总重力来测量．
（1）为了研究加速度跟力和质量的关系，需要固定一个量不变，研究另外两个量的关系，采用的研究实验方法是控制变量法，故选A。
（2）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．
设小车的质量为M，砝码和小桶的质量为m，根据牛顿第二定律得：
对m：


对M：


解得：

 
当m＜＜M时，即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力，A错误。
C、电火花和电磁计时器都使用交流电源．故C正确．
D、木板D的左端被垫高后，图中细线应保持与木板平行，那么小车的合力就等于绳子的拉力．故D正确。
故选A．．
（3）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔为0.1s．
根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度．


，选一段过程运用加速度公式,

．
（4）直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系，即画出直线图象．见图



（5）根据牛顿第二定律：F=ma得出：上题中该小车受到的拉力F为0.5N．
点评：书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．能够把所学的物理规律运用到实验问题中．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论

和

，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

考点

据考高分专家说，试题“如图为某同学设计的“探究加速度与物体所受.....”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。