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试卷云
27．做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)若使用图甲所示装置进行实验，下列说法中正确的是 （选填选项前的字母）
A．拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行
B．实验开始时，让小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带
C．把木板右端垫高，小车在拉力作用下拖动纸带匀速运动，以平衡小车受到的阻力
D．为减小误差，实验中要保证槽码的质量m远小于小车的质量M
(2)在图甲所示装置中，打点计时器的打点频率为50Hz，实验中得到一条纸带，在纸带上从A点开始，每隔4个点取一个计数点，分别为B、C、D、E、F，如图乙所示，相邻两计数点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则小车的加速度为 
。
(3)当保持槽码的重力不变，研究加速度随质量变化的关系时，得到的数据如下表所示。下方有两张坐标纸分别选取了不同的坐标系，请选择可以更好地处理数据的那组坐标系，在相应的图中标出实验序号为6的那组数据点，并画出图线 。
实验序号 | 加速度 | 小车与车上钩码总质量M/kg | 小车与车上钩码总质量的倒数 |
1 | 0.31 | 0.20 | 5.0 |
2 | 0.26 | 0.25 | 4.0 |
3 | 0.21 | 0.30 | 3.3 |
4 | 0.18 | 0.35 | 2.9 |
5 | 0.16 | 0.40 | 2.5 |
6 | 0.14 | 0.45 | 2.2 |
(4)在探究加速度与力的关系时，某同学根据实验数据作出的a-F图像如图所示。发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法中正确的是_______
A．图线不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
B．图线不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
C．图线BC段弯曲是因为未保证砝码和盘的总质量远小于小车质量
D．根据BC段弯曲曲线可知，若逐渐增加盘和砝码总质量，小车的加速度将逐渐增大到无穷大
(5)另一位同学在实验中得到了图中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP，如图所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、P、N。此时，小车质量为M，盘和砝码的总质量为m，他猜想：
，该同学的猜想是否正确 ，理由是：
【答案】(1)AD
(2)0.2
(3)
(4)AC
(5) 不正确 见解析
【知识点】验证加速度与力成正比的实验步骤、数据处理与误差分析、验证牛顿第二定律实验图像的解读
【详解】（1）AC．为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜度，在没有其它外力的作用下，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，故A正确，C错误；
B．实验开始时，让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，故B错误；
D．在消除摩擦力对实验的影响后，那么小车的合力就是绳子的拉力，根据牛顿第二定律得，对小车有
对整体有
整理可得
可知，当钩码的质量
远小于小车的质量
时，绳子的拉力近似等于钩码的重力，故D正确。
故选AD。
（2）打点计时器的打点频率为50Hz，每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法有
解得
（3）由牛顿第二定律有
当保持槽码的重力不变，即小车所受合力不变时，小车加速度与小车质量成反比，则做
图像可更直观的看出加速度随质量变化的关系，在坐标纸上描出实验序号为6的那组数据点，并画出图线，如图所示
（4）假设长木板与水平方向的夹角为θ，小车质量为M，小车受到的摩擦力为Ff，盘和砝码的质量为m，以盘和砝码的重力mg作为小车受到的合外力，则小车的加速度应该为
若乙同学根据实验数据作出的a-F图像如图3所示，该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，这说明：第一，平衡摩擦力不足；第二，未保证盘和砝码的总质量m远小于小车质量M。
故选AC。
（5）[1][2]实验图像为OP，则
实验图像为OQ，则
解得
故该同学的猜测不正确。