小明和小华同学准备用图甲所示器材测量小车质量M，所用交流电频率为50Hz，共6个槽码，每个槽码的质量m均为10g。实验步骤如下：a.安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_________的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；b.保持轨道倾角不变，取走1个槽码，让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；c.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤b；d.以取走槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。已知重力加速度大小m/s2 ，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：

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1. 小明和小华同学准备用图甲所示器材测量小车质量M，所用交流电频率为50Hz，共6个槽码，每个槽码的质量m均为10g。

实验步骤如下：

a.安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_________的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；

b.保持轨道倾角不变，取走1个槽码，让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；

c.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤b；

d.以取走槽码的总个数 $\text{[math]}$ 的倒数 $\text{[math]}$ 为横坐标， $\text{[math]}$ 为纵坐标，在坐标纸上作出 $\text{[math]}$ 关系图线。

已知重力加速度大小 $\text{[math]}$ m/s² ，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：

(1) 步骤a中，横线部分应为。

(2) 下列说法正确的是_________ A. 先将小车从靠近打点计时器处释放，再接通电源 B. 小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行 C. 实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量 D. 若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力小于 $\text{[math]}$

(3) 某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则小车的加速度大小为m/s²。

(4) 测得 $\text{[math]}$ 关系图线的斜率为3.00s²/m，则小车质量M=kg。

【考点】

加速度; 探究加速度与力、质量的关系; 实验验证牛顿第二定律;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：

A、安装好实验器材。

B、接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，即T=0.04s，如图中0、1、2…6点所示。

C、测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S₁、S₂、S₃……S₆。

D、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。

E、分别计算出S₁、S₂、S₃……S₆与对应时间的比值 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、……、 $\text{[math]}$

F、以 $\text{[math]}$ 为纵坐标、t为横坐标，标出 $\text{[math]}$ 与对应时间t的坐标点，划出 $\text{[math]}$ 图线。

结合上述实验步骤和测得的数据及 $\text{[math]}$ 图线完成下面的内容：

（1）根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达式a=（用已知的物理量符号表示）；

（2）根据 $\text{[math]}$ 图线判断计算，在打0计数点时，小车的速度v₀=m/s；小车在斜面上运动的加速度a=m/s²。

实验探究题普通

2. 某实验小组的同学利用则图甲所示的打点计时器分析了小车的运动规律，通过多次操作选取了一条比较清晰的纸带，如图乙所示。

（1）该打点计时器所用的电源为（“ $\text{[math]}$ 的交流电源”、“220V的交流电源”或“ $\text{[math]}$ 的直流电源”、“220V的直流电源”）。

（2）实验时，下列操作正确的是。

A.实验时先释放小车再接通电源

B.释放小车瞬间，应使小车距离打点计时器稍远些

C.实验时应控制小车的速度，不能太小也不能太大

（3）若打点计时器的打点周期为 $\text{[math]}$ ，且图乙中相邻两点间还有三个点未画出，已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则打下A点瞬间小车的速度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 段小车的平均速度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；（结果保留两位有效数字）

（4）如果实际上打点周期略大于 $\text{[math]}$ ，则第（3）问的测量结果（培“偏大”、“不变”或“偏小”）。

实验探究题普通

3. “筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的装备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率，如图（a）将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带。启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复操作，得到多条纸带，该同学选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹，但在测量各点间距时，仍发现点迹有拖尾现象，以拖尾点迹左边为测量点，如图（b）。请完成下列实验内容：

（1）取重力加速度为 $\text{[math]}$ ，可算得“枪头”的冲击频率为 $\text{[math]}$ （结果保留2位有效数字）

（2）该次实验产生拖尾现象的原因有：A.纸带与限位孔间有摩擦力；B.测量各点间的距离不精确；C.“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，其中最主要的原因是（选填“A”“B”或“C”）。

实验探究题普通