小聪同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，小车后面固定一条纸带并穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮、动滑轮（质量可忽略不计）与挂在竖直面内的弹簧测力计相连。

1. 小聪同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，小车后面固定一条纸带并穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮、动滑轮（质量可忽略不计）与挂在竖直面内的弹簧测力计相连。

(1) 关于该实验，下列说法正确的是。 A. 调整长木板上定滑轮的高度，使细线与长木板保持平行 B. 打点计时器应使用6V左右的交流电源 C. 实验前，取下钩码，把木板的左端适当垫高，以平衡小车和纸带受到的摩擦阻力 D. 必须满足钩码的质量远小于小车的质量

(2) 该同学根据实验数据作出了小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是。（任写一条即可）

(3) 图乙中F₀、F₁、a₁均已知，则小车的质量m=。

【考点】

探究加速度与力、质量的关系;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某实验小组利用如图1所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。

(1) 关于该实验的操作，正确的是________。（填选项前的字母） A. 实验前，先把木板右端垫高，使小车在细线拉力作用下拖动纸带匀速运动，以平衡小车受到的阻力 B. 拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行 C. 实验时先将小车从图示位置释放，再接通电源 D. 平衡阻力后，每次在小车上增减钩码时不需要再次平衡阻力

(2) 在图1所示装置中，打点计时器的打点频率为 $\text{[math]}$ ，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2所示，相邻两计数点间的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则小车的加速度为 $\text{[math]}$ 。

(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。图3中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 $\text{[math]}$	小车与车上钩码总质量 $\text{[math]}$	小车与车上钩码总质量的倒数 $\text{[math]}$
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，某同学把槽码所受的总重力当作小车受到的拉力。他在实验中得到了如图4所示的曲线OC，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP。过曲线OC上的Q点，他又作了一条与纵轴平行的直线，该直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、P、N，此时，小车与车上钩码总质量为M，槽码的总质量为m，他猜想线段PN与QN的长度满足： $\text{[math]}$ ，该同学的猜想是否正确，理由是：。

实验探究题普通

2. 在某次探究加速度与力、质量的关系实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示，重物质量用m表示。

(1) 不需要小车质量远大于重物质量的方案是（多选）。

(2) 需要补偿阻力的方案是（多选）。

(3) 在通过调整长木板的倾角来补偿阻力时，正确的操作是______。 A. 小车后面安装纸带，前面挂重物 B. 小车后面安装纸带，前面不挂重物 C. 小车后面不安装纸带，前面挂重物 D. 小车后面不安装纸带，前面不挂重物

(4) 某次实验得到的纸带如图所示，已知所用电源的频率为50Hz，相邻2个计数点之间还有4个计时点没有标出，可求出小车的加速度大小为 $\text{[math]}$ （计算结果保留2位有效数字）。

(5) 按正确实验步骤进行实验，若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车的加速度均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为。

实验探究题普通

3. 某同学在做“探究加速度与力的关系”的实验时，发现缺少打点计时器，他想到手机中的软件可以测量加速度，于是他设计了如图甲所示的实验来进行探究。实验步骤如下：

A．将智能手机固定在小车上；

B．用细线连接小车，细线的另一端跨过定滑轮连接砝码盘，调节定滑轮位置，使细线与斜面平行，盘内放上砝码，由静止释放小车，用手机测量小车的加速度；

C．改变砝码的质量m，且始终保持砝码和砝码盘的总质量远小于小车和手机的总质量，重复上述步骤，得到相应的加速度a；

D．作出加速度a与砝码质量m的图像，如图乙所示。

回答以下问题：

(1) 该实验步骤AB之间遗漏的平衡摩擦力的操作是；

(2) 已知重力加速度为g，根据图乙的坐标点，可知砝码盘的质量为 $\text{[math]}$ ；小车和手机的总质量为 $\text{[math]}$ （均用题中字母g、p、q表示）。

实验探究题普通