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试卷云
25．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，使用了如图所示的实验装置。
(1)请判断以下做法正确的是______。
A．打点计时器不应固定在长木板的右端，而应固定在长木板左端靠近定滑轮的位置
B．每次改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．在探究加速度与质量的关系时，作出
图像可以更直观地判断出二者间的关系
(2)已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。下图是实验中打出的一段纸带，在打出的点中，从
点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D、E，相邻计数点间的距离已在图中标出。打点计时器打下计数点
时，小车的瞬时速度
，小车的加速度
。（结果保留两位有效数字）
(3)在探究加速度与力的关系时，某同学根据实验数据做出
图像，如图所示，发现该图线不通过坐标原点且图线的BC段明显偏离直线，分析其可能产生的原因，下列说法中符合的一项是______。
A．未平衡摩擦力，所挂钩码的总质量太小
B．平衡摩擦力过度，所用小车的质量太小
C．未平衡摩擦力，所挂钩码的总质量太大
D．平衡摩擦力过度，所用小车的质量太大
(4)如图为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由 。
(5)小红同学在探究小车的加速度
与所受合外力
的关系时，设计并采用了如图所示的方案。其实验操作步骤如下：
a.挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为
的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
b.取下砝码盘和砝码，测出其总质量为
，并让小车沿木板下滑，测出加速度
；
c.改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出
图像。
①该实验方案 满足条件
（选填“需要”或“不需要”）；
②若小红同学实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的
图像最接近图中的 。
A．
B．
C．
【答案】(1)D
(2) 
(3)C
(4)见解析
(5) 不需要 A
【知识点】验证加速度与质量成反比的实验步骤、数据处理与误差分析
【详解】（1）A．打点计时器应固定在长木板的最右端，便于纸带多打点，故A错误；
B．平衡摩擦力后，每次改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车，故C错误；
D．在探究加速度与质量的关系时，作出
图象为线性关系可以更直观地判断出二者间的关系，故D正确。
故选D。
（2）[1]每5个打点间隔取1个计数点，则计数点间隔时间
，利用匀变速直线的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则C点的瞬时速度为
[2]利用匀变速直线运动的判别式
，结合逐差法可得
（3）图线不过原点且力不为零时小车加速度为零，所以是未平衡摩擦力；图线末端发生了弯曲现象，是所挂钩码的总质量m太大，导致钩码的总质量m未远小于小车的总质量M；故选C。
（4）设绳的拉力为
，小车运动的加速度为
。对桶和砂，有
对小车，有
得
小车受到细绳的拉力
等于小车受到的合力
，即
可见，只有桶和砂的总质量
比小车质量
小得多时，才能认为桶和砂所受的重力
等于使小车做匀加速直线运动的合力
。
（5）①[1]该实验方案中，砝码盘和砝码对小车的拉力的大小，等于使小车沿斜面加速下滑的力，所以不需要满足
；
②[2]由于砝码盘和砝码对小车的拉力的大小，等于使小车沿斜面加速下滑的力，所以加速度总是正比于拉力，图像是一条直线，故选A。