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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

2016-2017学年福建师大附中高三上学期期中物理试卷

用图（a）的装置“验证牛顿第二定律”时有两个“巧妙”的设计，一是要求小车的质量远大于砂和砂桶的质量之和；二是对小车要进行“平衡摩擦力”操作．

回答下列问题：

（1）、实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是．

（2）、对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是（填字母序号）．

A、取下砂和砂桶 B、在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动 C、小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动 D、把长木板有定滑轮的一端垫起适当高度

（3）、在满足实验条件下，某同学得到了如图（b）的图线（M为小车和砝码的总质量），图线在纵轴上截距不为零的原因是（选填“长木板倾角过大”或“长木板倾角偏小”）．

举一反三

“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．实验中，为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力，则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是（）

某同学为探究加速度与合外力的关系，设计了如图甲所示的实验装置．一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连．实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用纸带计算出小车对应的加速度a．

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：

为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：

A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m＝0.5 kg的钩码。用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；

B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示。

请回答下列问题：

为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三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（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用m表示。

某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图（a）所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。

（1）实验前调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行，再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。

（2）小车的质量为 $\text{[math]}$ 。利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a。钩码所受重力记为F，作出 $\text{[math]}$ 图像，如图（b）中图线甲所示。

（3）由图线甲可知，F较小时，a与F成正比；F较大时，a与F不成正比。为了进一步探究，将小车的质量增加至 $\text{[math]}$ ，重复步骤（2）的测量过程，作出 $\text{[math]}$ 图像，如图（b）中图线乙所示。

（4）与图线甲相比，图线乙的线性区间{#blank#}1{#/blank#}，非线性区间{#blank#}2{#/blank#}。再将小车的质量增加至 $\text{[math]}$ ，重复步骤（2）的测量过程，记录钩码所受重力F与小车加速度a，如表所示（表中第 $\text{[math]}$ 组数据未列出）。

序号	1	2	3	4	5
钩码所受重力 $\text{[math]}$	0.020	0.040	0.060	0.080	0.100
小车加速度 $\text{[math]}$	0.26	0.55	0.82	1.08	1.36
序号	6	7	8	$\text{[math]}$	15
钩码所受重力 $\text{[math]}$	0.120	0.140	0.160	……	0.300
小车加速度 $\text{[math]}$	1.67	1.95	2.20	……	3.92

（5）请在图（b）中补充描出第6至8三个数据点，并补充完成图线丙{#blank#}3{#/blank#}。

（6）根据以上实验结果猜想和推断：小车的质量{#blank#}4{#/blank#}时，a与F成正比。结合所学知识对上述推断进行解释：{#blank#}5{#/blank#}。

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