在探究牛顿第二定律的实验中，有两个重要的实验要求，第一是需要补偿摩擦力，第二是要求砂和砂桶的质量要远小于小车的质量。某学校高一有一个研究小组，利用实验室现有的器材，对本实验进行了改装：用水平气垫导轨代替长木板，在小车和连接的细绳间接有力传感器，直接显示拉力大小。利用改装后的装置做该实验时，下列选项正确的是（　　）

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1. 在探究牛顿第二定律的实验中，有两个重要的实验要求，第一是需要补偿摩擦力，第二是要求砂和砂桶的质量要远小于小车的质量。某学校高一有一个研究小组，利用实验室现有的器材，对本实验进行了改装：用水平气垫导轨代替长木板，在小车和连接的细绳间接有力传感器，直接显示拉力大小。利用改装后的装置做该实验时，下列选项正确的是（　　）

A. 不需要补偿摩擦力，但仍然需要满足砂和砂桶的质量要远小于小车的质量 B. 需要补偿摩擦力，但不需要满足砂和砂桶的质量要远小于小车的质量 C. 不需要补偿摩擦力，也不需要满足砂和砂桶的质量要远小于小车的质量 D. 需要补偿摩擦力，也需要满足砂和砂桶的质量要远小于小车的质量

【考点】

实验验证牛顿第二定律;

【答案】

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单选题普通

能力提升

变式训练

拓展培优

换一批

1. 在探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”的实验中，某同学做了如图所示的实验改进，用力传感器来测量细线中的拉力大小。实验改进后，下列说法正确的是（　　）

A. 力传感器的示数等于砂和砂桶的总重力 B. 相等时间内小车和沙桶速度改变量相等 C. 砂和砂桶的总质量需远小于小车质量 D. 本实验仍需要进行阻力补偿

单选题普通

1. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证牛顿第二定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器将采集到的数据传送给计算机。滑块在细线的牵引下向左做加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到电压U随时间t变化的图像，如图乙所示。

（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt₁Δt₂（选填“＞”“＝”或“<”）时，说明气垫导轨已经水平。

（2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d＝mm。

（3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若Δt₁、Δt₂和d已知，要对滑块和钩码组成的系统验证牛顿第二定律，还应测出两光电门间距离L和（写出物理量的名称及符号）。

（4）若上述物理量间满足关系式，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统满足牛顿第二定律。

实验探究题普通

2. 小蜀同学设计了一套探究加速度与力的关系的实验装置如图所示。质量均为 $\text{[math]}$ 、宽度均为 $\text{[math]}$ 的遮光插片可自由拼接（相邻插片紧密接触，不透光，每个插片与轨道间的滑动摩擦力相等）。足够长轨道上固定的光电门（不影响插片组通过）可记录插片组通过光电门的遮光时间。将10号插片用轻绳跨过光滑定滑轮与剩余9个插片连接，调节轨道角度至释放后插片组恰好可沿轨道匀速上滑（10号插片离地足够高，重力加速度为 $\text{[math]}$ ）。

（1）将左侧插片组上的1号片取下拼到右端的10号片下方，将9号插片右侧紧靠光电门处由静止释放，光电门记录插片组通过光电门的时间（遮光时间） $\text{[math]}$ ，则插片组该过程的加速度 $\text{[math]}$ m/s。（计算结果保留2位小数）。

（2）继续取下左侧插片组的2号片，将其继续拼到右端1号片下方，再次将9号插片右侧紧靠光电门处由静止释放，记录遮光时间 $\text{[math]}$ ，计算对应加速度 $\text{[math]}$ ；

（3）依次取下左侧遮光片拼到右侧遮光片下方，重复步骤（2）并计算出相应加速度 $\text{[math]}$ ；

（4）以右侧悬挂片的个数 $\text{[math]}$ 为纵坐标，对应加速度 $\text{[math]}$ 为横坐标，作 $\text{[math]}$ 图像，则下列图像正确的是；并写出 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的函数关系式：。

A.B.

C.D.

实验探究题普通

3. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学作了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。

（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是。

A. 必须用天平测出砂和砂桶的质量 B. 不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

C. 应当先释放小车，再接通电源 D. 需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带

（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为 $\text{[math]}$ ，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，打下 $\text{[math]}$ 点时速度大小为 $\text{[math]}$ ，小车运动的加速度大小是 $\text{[math]}$ （计算结果保留三位有效数字）。