（浙江選考）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 實(shí)驗(yàn)與探究 第1講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（一）學(xué)案.docx

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第1講　力學(xué)實(shí)驗(yàn)(一) 實(shí)驗(yàn)1：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 一、實(shí)驗(yàn)原理 利用紙帶記錄的數(shù)據(jù)，計(jì)算各時(shí)刻的速度，再作出速度—時(shí)間圖象. (1)某點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn＝； (2)若v－t圖象是一條傾斜的直線，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，圖線的斜率表示加速度. 二、實(shí)驗(yàn)裝置圖及器材 實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖1所示： 圖1 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、復(fù)寫紙、紙帶、導(dǎo)線、一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、坐標(biāo)紙. 三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.把一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路. 2.把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車的后面. 3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn). 4.換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次. 5.增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn). 四、數(shù)據(jù)處理 1.利用紙帶測(cè)量并計(jì)算 (1)從紙帶中選取便于測(cè)量的點(diǎn)作為計(jì)數(shù)始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4……測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x，并記錄在表中. 位置編號(hào) 0 1 2 3 4 5 t/s x/m v/(ms－1) (2)分別計(jì)算出相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x1、x2、x3…… (3)利用vn＝求得計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中. 2.作出小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象 (1)定標(biāo)度、描點(diǎn)：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在此坐標(biāo)系中描點(diǎn). (2)連線：畫一條直線，讓這條直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線的兩側(cè). 五、注意事項(xiàng) 1.細(xì)繩、紙帶要與長(zhǎng)木板平行； 2.先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車； 3.開(kāi)始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器； 4.無(wú)須平衡摩擦力； 5.懸掛的鉤碼要適當(dāng)，避免紙帶打出的點(diǎn)太少或過(guò)于密集； 6.作v－t圖象時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在坐標(biāo)平面的大部分面積. 例1　(2016浙江10月選考17)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中 (1)下列說(shuō)法中不正確或不必要的是________(填字母). A.長(zhǎng)木板的一端必須墊高，使小車在不掛鉤碼時(shí)能在木板上做勻速運(yùn)動(dòng) B.連接鉤碼和小車的細(xì)線應(yīng)與長(zhǎng)木板保持平行 C.小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，后釋放小車 D.選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，必須從紙帶上第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始 (2)圖2甲是實(shí)驗(yàn)中打下的一段紙帶，算出計(jì)數(shù)點(diǎn)2的速度大小為_(kāi)_______m/s，并在圖乙中標(biāo)出，其余計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、4、5對(duì)應(yīng)的小車瞬時(shí)速度大小在圖乙中已標(biāo)出. (3)作圖并求得小車的加速度大小為_(kāi)_______m/s2. 甲 乙 圖2 答案　見(jiàn)解析 解析　(1)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，要求長(zhǎng)木板平放，選項(xiàng)A是不必要的.在處理紙帶時(shí)，由于第一點(diǎn)并不確定，因此常常將前面的點(diǎn)去掉，從清晰可辨的點(diǎn)開(kāi)始取點(diǎn)，選項(xiàng)D是不必要的.連接鉤碼和小車的細(xì)線需要與長(zhǎng)木板平行，否則就要涉及到線的拉力分解問(wèn)題，選項(xiàng)B是必要的.操作時(shí)應(yīng)先接通電源再釋放小車，選項(xiàng)C是必要的. (2)根據(jù)題圖甲，x1＝3.80cm，x3＝15.70cm，T＝50.02s＝0.1s，所以v2＝≈0.60m/s.標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)2的速度如圖(a)所示. (3)作圖如圖(b)所示，由圖象可求出加速度a＝＝1.50m/s2. 變式1　(2018寧波市期末)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中 (1)用到電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)采用的電源是________. A.學(xué)生電源交流輸出 B.3節(jié)干電池 C.蓄電池 (2)下列說(shuō)法正確的是________. A.應(yīng)先接通電源，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)后再釋放小車 B.應(yīng)先釋放小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 (3)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖3所示，圖中O、A、B、C、D、E是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的6個(gè)點(diǎn)，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，則利用此紙帶得到小車的加速度的表達(dá)式為_(kāi)_______.(用x2、x5、T來(lái)表示) 圖3 答案　(1)A　(2)A　(3) 變式2　(2018溫州市“十五校聯(lián)合體”期中)同學(xué)們利用如圖4所示裝置做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn).請(qǐng)你完成下列有關(guān)問(wèn)題： 圖4 (1)實(shí)驗(yàn)室提供如圖5甲、乙兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，某實(shí)驗(yàn)小組決定使用電火花計(jì)時(shí)器，則應(yīng)選用圖中的____(填“甲”或“乙”)計(jì)時(shí)器. 圖5 (2)另一實(shí)驗(yàn)小組使用的是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，圖6中接線正確的是_______(填“甲”或“乙”). 圖6 (3)小宇同學(xué)選取一條清晰紙帶進(jìn)行研究，在紙帶上選出九個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖7所示，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，根據(jù)紙帶提供的信息，紙帶上3、5兩點(diǎn)間距離為_(kāi)_______mm. 圖7 (4)紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)6的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)，小車運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)_______ m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字). (5)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中對(duì)于減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的是________. A.墊高長(zhǎng)木板的一端，使小車在不掛鉤碼時(shí)能在木板上做勻速運(yùn)動(dòng) B.使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些 C.舍去紙帶上密集的點(diǎn)，利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測(cè)量 D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長(zhǎng)木板做實(shí)驗(yàn) 答案　(1)乙　(2)乙　(3)35.0(34.5～35.5均可)　(4)0.255(0.254～0.256均可)　0.38(0.36～0.42均可) (5)CD 變式3　(2018杭州市五校聯(lián)考)如圖8所示，某同學(xué)在做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)打出的一條紙帶進(jìn)行研究(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz)，該同學(xué)在紙帶上按每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，取了A、B、C、D、E、F等計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行研究，該同學(xué)已求出了一些計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，其數(shù)值見(jiàn)表格. 圖8 (1)關(guān)于用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是________. A.長(zhǎng)木板帶滑輪的一端必須伸出桌面外側(cè) B.實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置釋放 C.應(yīng)先釋放小車，再啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 D.牽引小車的鉤碼質(zhì)量越大越好 (2)根據(jù)圖9紙帶提供的信息，該同學(xué)已經(jīng)計(jì)算出了打下B、D、E這三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度，請(qǐng)你幫助他計(jì)算出打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí)小車的速度(保留2位有效數(shù)字)，并填入相應(yīng)空格. 圖9 計(jì)數(shù)點(diǎn) B C D E v/(m/s) 0.40 0.56 0.64 (3)以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系(A點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻為坐標(biāo)系中的0時(shí)刻)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖10所給的坐標(biāo)紙中作出小車的v－t圖線. 圖10 (4)根據(jù)圖象可得，小車在打下A點(diǎn)時(shí)的速度vA＝________m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝________ m/s2.(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) 答案　(1)AB　(2)0.48　(3)如圖所示 (4)0.32　0.80 實(shí)驗(yàn)2：探究求合力的方法 一、實(shí)驗(yàn)原理 1.合力F′的確定：一個(gè)力F′的作用效果和兩個(gè)力F1、F2的共同作用效果都是把橡皮條拉伸到同一點(diǎn)，則F′就是F1、F2的合力. 2.合力理論值F的確定：根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F的圖示. 3.平行四邊形定則的驗(yàn)證：比較F和F′的大小和方向是否相同. 二、實(shí)驗(yàn)裝置圖及器材 實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖11所示： 圖11 方木板、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)(兩只)、橡皮條、細(xì)繩套、刻度尺(與三角板)、圖釘(若干). 三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.釘白紙：用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上. 2.拴繩套：用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套. 3.兩力拉：用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)到某一位置O，如圖12所示.記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩細(xì)繩套的方向. 圖12 4.一力拉：只用一只彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向. 5.改變兩個(gè)力F1和F2的大小和夾角，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次. 四、數(shù)據(jù)處理 1.用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺與三角板作平行四邊形，過(guò)O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線，即可得到合力F的圖示. 2.用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出實(shí)驗(yàn)步驟中用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F′的圖示. 3.比較F與F′是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗(yàn)證平行四邊形定則. 五、注意事項(xiàng) 1.同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是：將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤對(duì)拉，若兩只彈簧測(cè)力計(jì)在對(duì)拉過(guò)程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另?yè)Q，直至相同為止. 2.在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)，結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同. 3.用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，夾角不宜太大也不宜太小，在60～100之間為宜. 4.實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)與木板平行，彈簧軸線與繩子共線，讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，在合力不超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些. 5.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向.不要直接沿細(xì)繩套的方向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個(gè)點(diǎn)，去掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接，即可確定力的方向. 6.在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些. 例2　某探究小組做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)，將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1mm)的紙貼在水平桌面上，如圖13(a)所示.將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外)，另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(zhǎng). (1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時(shí)拉力F的大小可由彈簧測(cè)力計(jì)讀出.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示，F(xiàn)的大小為_(kāi)_______N. (2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn).此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1＝4.2N和F2＝5.6N. ①用5mm長(zhǎng)度的線段表示1N的力，以O(shè)為作用點(diǎn)，在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合； 圖13 ②F合的大小為_(kāi)_______N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_(kāi)_______. 若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則. 答案　(1)4.0　(2)①見(jiàn)解析圖?、?.0　0.05 解析　(1)由題圖(b)可知，F(xiàn)的大小為4.0N (2)①畫出力F1、F2的圖示，按平行四邊形定則畫出F合，如圖所示 ②F合的線段長(zhǎng)約為20mm，所以F合大小約為4.0N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為tanα＝0.05. 變式4　(2018嘉興市期末)如圖14所示為探究求合力的方法的實(shí)驗(yàn)裝置圖. 圖14 (1)請(qǐng)將下面實(shí)驗(yàn)的主要步驟補(bǔ)充完整. ①將橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn)，另一端拴上兩根繩套，每根繩套上分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)； ②沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì).將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置，將此位置標(biāo)記為O點(diǎn)，并記錄兩個(gè)拉力的大小及方向； ③再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn)，記錄________. (2)下列幾種操作的討論中，說(shuō)法正確的是________. 答案　(1)該彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小及細(xì)繩套的方向(2)AB 變式5　某同學(xué)做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)，如圖15甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖. 圖15 (1)如果沒(méi)有操作失誤，圖乙中的力F與F′中，方向一定沿AO方向的是________. (2)某同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中必須注意下列要求，其中正確的是________.(填選項(xiàng)前的字母) A.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng) B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上 C.在使用彈簧秤時(shí)要使彈簧秤與木板平面平行 D.細(xì)繩要適當(dāng)長(zhǎng)些 (3)實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作步驟如下： ①在水平放置的木板上墊一張白紙并固定好，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細(xì)繩，通過(guò)細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O點(diǎn)，在白紙上記下O點(diǎn)和兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)，并記下兩細(xì)繩的方向； ②只用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條，使橡皮條的伸長(zhǎng)量與用兩個(gè)彈簧秤拉時(shí)的伸長(zhǎng)量相同，記下此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向. 其中有錯(cuò)誤的步驟是________，正確操作應(yīng)是________________________. 答案　(1)F′　(2)CD　(3)②　將橡皮條與細(xì)繩結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn) 解析　(1)F′是只用一個(gè)彈簧秤把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O的力，故F′必沿OA方向. (2)細(xì)繩的作用是顯示出力的方向，不必等長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；只要確保用一個(gè)彈簧秤拉時(shí)能將結(jié)點(diǎn)拉到同一位置即可，橡皮條不一定要在兩繩夾角的平分線上，B錯(cuò)誤；在拉彈簧秤時(shí)必須要求彈簧秤與木板平面平行，使結(jié)點(diǎn)受到的力在與木板平行的同一平面內(nèi)，C正確；為了便于記錄力的方向，并減小偶然誤差，拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長(zhǎng)些，使標(biāo)記細(xì)繩方向的兩點(diǎn)遠(yuǎn)些，D正確. (3)實(shí)驗(yàn)用到了等效法，用兩個(gè)彈簧秤拉應(yīng)與用一個(gè)彈簧秤拉的效果相同，故錯(cuò)誤的步驟是②，正確操作應(yīng)是將橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn). 變式6　某同學(xué)利用共點(diǎn)力平衡的原理來(lái)探究共點(diǎn)力的合成是否遵循平行四邊形定則，他將三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)的一端系在一起，用三條細(xì)繩分別連接橡皮筋的另一端，按如圖16所示方式把重物豎直吊起.在實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)刻度尺測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度來(lái)得到橡皮筋的拉力的大小，并通過(guò)三條細(xì)繩的方向確定三個(gè)拉力的方向，從而探究其中任意兩個(gè)拉力的合力是否與第三個(gè)力等大反向. 圖16 (1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是________. A.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要測(cè)量三條橡皮筋的長(zhǎng)度以及橡皮筋的原長(zhǎng) B.以O(shè)A、OB為兩鄰邊作力的平行四邊形，其對(duì)角線一定與OC在一條直線上 C.多次實(shí)驗(yàn)中可改變OA、OB的夾角或改變重物質(zhì)量，但結(jié)點(diǎn)O位置不能改變 D.每次實(shí)驗(yàn)均需記錄三條細(xì)繩的方向及結(jié)點(diǎn)的位置 (2)為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)適當(dāng)________(填“大”或“小”)的橡皮筋，質(zhì)量適當(dāng)________(填“大”或“小”)的重物. 答案　(1)AD　(2)小　大 解析　(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要測(cè)量三條橡皮筋的長(zhǎng)度以及橡皮筋的原長(zhǎng)，從而確定橡皮筋的伸長(zhǎng)量，進(jìn)而確定力的大小，選項(xiàng)A正確；以O(shè)A、OB為兩鄰邊作力的平行四邊形，由于實(shí)驗(yàn)存在誤差，其對(duì)角線不一定與OC在一條直線上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；多次實(shí)驗(yàn)中可改變OA、OB的夾角或改變重物的質(zhì)量，因?yàn)槭遣煌膶?shí)驗(yàn)，則結(jié)點(diǎn)O位置可以變動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；每次實(shí)驗(yàn)均需記錄三條細(xì)繩的方向及結(jié)點(diǎn)的位置，選項(xiàng)D正確. (2)為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)適當(dāng)小的橡皮筋，質(zhì)量適當(dāng)大的重物，這樣橡皮筋的伸長(zhǎng)量較大，誤差較小. 實(shí)驗(yàn)3：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 一、實(shí)驗(yàn)原理 1.探究方法——控制變量法 (1)保持小車質(zhì)量不變，分析加速度與力的關(guān)系. (2)保持小車所受的力不變，改變小車的質(zhì)量，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系. 2.要測(cè)量的物理量 (1)小車與其上砝碼的總質(zhì)量； (2)小車受到的拉力； (3)小車的加速度. 二、實(shí)驗(yàn)裝置圖及器材 如圖17所示，所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小盤、重物、薄木片、細(xì)繩、交流電源、導(dǎo)線、天平、刻度尺、砝碼. 圖17 三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.用天平測(cè)出小車和重物(包括小盤)的質(zhì)量分別為M0、m0，并把數(shù)值記錄下來(lái). 2.按實(shí)驗(yàn)裝置圖將實(shí)驗(yàn)器材安裝好(小車上不系細(xì)繩). 3.平衡摩擦力，把木板無(wú)滑輪的一端下面墊一薄木片，反復(fù)移動(dòng)其位置，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后不掛重物(包括小盤)的小車在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)為止(紙帶上相鄰點(diǎn)間距相等). 4.將重物(包括小盤)通過(guò)細(xì)繩系在小車上，先接通電源，后放開(kāi)小車，打點(diǎn)完畢后關(guān)閉電源，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上序號(hào)，此時(shí)所掛重物(包括小盤)的重力m0g，即為小車所受的合力F. 5.保持小車的質(zhì)量不變，改變所掛重物(包括小盤)的重力，重復(fù)步驟4，多做幾次實(shí)驗(yàn)，并記錄好重物(包括小盤)的重力m1g、m2g……以及加速度，填入表格中. 6.保持小盤中所放重物的質(zhì)量不變，在小車上加放砝碼，并測(cè)出小車與所放砝碼的總質(zhì)量M，接通電源，放開(kāi)小車，用紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上序號(hào). 7.繼續(xù)在小車上加砝碼，重復(fù)步驟6，多做幾次實(shí)驗(yàn)，并將對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和加速度填入表格中. 四、數(shù)據(jù)處理 1.計(jì)算保持小車質(zhì)量不變時(shí)，各次小盤和重物的重力(作為小車的合力)及對(duì)應(yīng)紙帶的加速度，填入表中. 2.計(jì)算保持小盤中重物的質(zhì)量不變時(shí)，各次小車和砝碼的總質(zhì)量及對(duì)應(yīng)紙帶的加速度，填入表中. 3.需要記錄各組對(duì)應(yīng)的加速度a與小車所受拉力F，然后建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示拉力F，描點(diǎn)畫a－F圖象，如果圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，便證明加速度與作用力成正比.再記錄各組對(duì)應(yīng)的加速度a與小車和砝碼總質(zhì)量M，然后建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)，描點(diǎn)畫a－圖象，如果圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，就證明了加速度與質(zhì)量成反比. 五、注意事項(xiàng) 1.一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是調(diào)出一個(gè)合適的斜面，使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車所受的摩擦阻力.在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛重物(包括小盤)的細(xì)繩系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要接通電源后讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng). 2.整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變重物(包括小盤)質(zhì)量，還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力. 3.每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物(包括小盤)質(zhì)量的條件下打出.只有如此，重物(包括小盤)重力才可視為小車受到的拉力. 4.改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開(kāi)始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，再放開(kāi)小車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車. 5.作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能均勻分布在所作直線兩側(cè). 6.作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要適當(dāng)，各量須采用國(guó)際單位制單位，這樣作圖線時(shí)，坐標(biāo)點(diǎn)間距不至于過(guò)密，誤差會(huì)小些. 例3　小張和小楊同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行探究“加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn). 為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖18所示的實(shí)驗(yàn)方案.將力傳感器固定在小車上，通過(guò)力傳感器可以直接顯示細(xì)線拉力的大小. 圖18 (1)采用力傳感器測(cè)量細(xì)線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比，下列說(shuō)法正確的是______. A.可以不用平衡摩擦力 B.利用此實(shí)驗(yàn)裝置還需要測(cè)量重物的質(zhì)量 C.重物的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和力傳感器的總質(zhì)量 D.直接測(cè)量出小車(包括力傳感器)所受的拉力，可以減小誤差 (2)圖19是某同學(xué)在此實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的交流電源的頻率為50Hz，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝________m/s2. 圖19 (3)保持小車和力傳感器的總質(zhì)量一定，改變重物的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù).請(qǐng)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在圖20中作出a－F圖象. 圖20 (4)根據(jù)作出的a－F圖線，分析實(shí)驗(yàn)可能存在的問(wèn)題是________. A.平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板的傾角過(guò)大 B.平衡摩擦力不足 答案　(1)D　(2)0.39　(3)如圖所示 (4)B 解析　(2)a＝＝0.39m/s2. (4)分析a－F圖象，a＝0時(shí)所對(duì)應(yīng)的F不為0，因此選B. 變式7　(2018浙江11月選考17(2))在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)相同的小車放在光滑水平板上，前端各系一條細(xì)繩，繩的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤中可放重物.小車的停和動(dòng)通過(guò)用黑板擦按住小車后的細(xì)線和抬起來(lái)控制，如圖21甲所示.實(shí)驗(yàn)要求小盤和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的力. 圖21 (1)請(qǐng)指出圖乙中錯(cuò)誤之處：______________________________________________________； (2)調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后，在某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩小車的位移分別是x1和x2，則兩車的加速度之比為_(kāi)_______. 答案　(1)拉小車的細(xì)繩與水平板沒(méi)有平行　托盤和重物的總質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量　(2)x1∶x2 解析　細(xì)繩拉力方向應(yīng)與水平板平行，以保證小車受到恒力的作用，從而加速度恒定，如果不平行，則隨著小車的運(yùn)動(dòng)，小車水平方向的拉力會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)根據(jù)題意“小盤和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的力”可知，只有當(dāng)托盤和重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，才可以近似把小車受到的拉力約等于托盤和重物的重力.根據(jù)x＝at2可知，兩車同時(shí)釋放，同時(shí)停止，加速度之比等于位移之比. 變式8　(2018杭州市期末)某同學(xué)用如圖22所示的裝置來(lái)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系. 圖22 (1)下列說(shuō)法中正確的是________. A.平衡摩擦力時(shí)需要將木板有滑輪的一端稍墊高 B.平衡摩擦力時(shí)需要裝上紙帶，并懸掛好小桶 C.若改變小車質(zhì)量，因小車所受阻力發(fā)生變化，需重新平衡摩擦力 D.應(yīng)調(diào)整滑輪，保證小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線和木板平行 (2)為改變小車所受的力的大小，可往小桶中添加下列圖片中的________. (3)圖23甲為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為xAB＝4.22cm，xBC＝4.65cm、xCD＝5.08cm、xDE＝5.49cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a＝________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). 圖23 (4)該同學(xué)改變小車的質(zhì)量，多次實(shí)驗(yàn)，作出小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象可知a與M的關(guān)系可能是________. A.a∝M B.a∝M2 C.a∝M－1 D.a∝M－2 答案　(1)D　(2)B　(3)0.43　(4)CD 解析　(1)平衡摩擦力時(shí)需要將木板沒(méi)有滑輪的一端稍墊高，故A錯(cuò)誤；平衡摩擦力時(shí)需要裝上紙帶，但不需要掛上小桶，故B錯(cuò)誤；平衡摩擦力后，mgsinθ＝Ff＝μmgcosθ，即μ＝tanθ，增大小車的質(zhì)量并無(wú)影響，不需要重新平衡摩擦力，故C錯(cuò)誤；應(yīng)保證在小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線和木板平行，故D正確. (2)為改變小車所受的力的大小，可往小桶中加入已知質(zhì)量的砝碼，故B正確； (3)根據(jù)逐差法得，a＝≈0.43m/s2. (4)由題圖圖象可知，質(zhì)量越大，加速度越小，故C、D正確. 變式9　在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)器材組裝好，如圖24甲所示為釋放小車前瞬間的情景. (1)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，請(qǐng)你指出圖中的錯(cuò)誤或不妥之處(寫出兩處即可)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 圖24 (2)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)紙帶有圖乙中的兩種穿法，感到有點(diǎn)猶豫.你認(rèn)為_(kāi)_______(選填“A”或“B”)穿法正確. (3)該同學(xué)通過(guò)圖25甲所示裝置打出一條紙帶，如圖乙所示.根據(jù)紙帶的點(diǎn)跡可判斷出實(shí)驗(yàn)尚未平衡好摩擦力，為進(jìn)一步平衡摩擦力，圖甲中墊塊應(yīng)該向________(選填“左”或“右”)移一些. 圖25 (4)調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后，該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn).如圖26是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a＝______m/s2，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)，小車的速度vC＝________ m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 圖26 答案　(1)a.用了直流電源　b.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)　c.沒(méi)有平衡摩擦力 (2)B　(3)左 (4)0.38(0.34～0.42均可)　0.20(0.19～0.21均可) 解析　(1)電源使用了直流電源，小車未靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，沒(méi)有平衡摩擦力.(2)紙帶應(yīng)在復(fù)寫紙的下面，故B的穿法正確.(3)由題圖知，在相同時(shí)間內(nèi)兩點(diǎn)間的距離越來(lái)越小，說(shuō)明小車做減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律知，重力沿斜面方向的分力小于滑動(dòng)摩擦力，即沒(méi)有完全平衡摩擦力，故應(yīng)將墊塊向左移以增加重力沿斜面方向的分力. (4)小車的加速度a＝＝≈0.38m/s2， 由中間時(shí)刻的速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，得小車在C點(diǎn)的速度 vC＝＝≈0.20m/s. 1.(2018新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)(1)某次做實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備了以下器材，如圖1所示，請(qǐng)問(wèn)用以下器材可以做下列哪些實(shí)驗(yàn)________. 圖1 A.探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 C.探究求合力的方法 D.研究平拋運(yùn)動(dòng) (2)上題四個(gè)選項(xiàng)中的實(shí)驗(yàn)，必須用到天平的是________(填對(duì)應(yīng)字母) 答案　(1)AB　(2)B 2.(2017浙江11月選考17)在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中， (1)下列儀器需要用到的是________(多選). (2)下列說(shuō)法正確的是________(多選). A.先釋放紙帶再接通電源 B.拉小車的細(xì)線應(yīng)盡可能與長(zhǎng)木板平行 C.紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較疏 D.輕推小車，拖著紙帶的小車能夠勻速下滑，說(shuō)明摩擦力已被平衡 (3)如圖2所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶，A、B、C、D…為每隔4個(gè)點(diǎn)取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，據(jù)此紙帶可知小車在D點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_______m/s(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位). 圖2 答案　(1)AD　(2)BD　(3)0.210.01 3.某同學(xué)用如圖3甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”： 圖3 (1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接________電源(填“低壓直流”“低壓交流”或“220V交流”). (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先____________再________.(填“接通電源”或“放開(kāi)小車”) (3)若所接電源的頻率是50Hz，則每隔________秒打一個(gè)點(diǎn). (4)圖乙是繪出的小車速度—時(shí)間關(guān)系圖線，根據(jù)圖線求出小車的加速度為a＝________m/s2.(保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)低壓交流　(2)接通電源　放開(kāi)小車 (3)0.02　(4)0.682 解析　(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接低壓交流電源.(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源再放開(kāi)小車.(3)若所接電源的頻率是50Hz，則每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).(4)在v－t圖象中圖線的斜率表示加速度，即a＝≈0.682m/s2. 4.(2019屆溫州市質(zhì)檢)一位同學(xué)在探究木塊速度隨時(shí)間變化的規(guī)律時(shí)，在質(zhì)地均勻的水平桌面上將木塊、電火花計(jì)時(shí)器、紙帶連接成如圖4甲所示的裝置，先接通周期為0.02s的交流電源，再給木塊一向右的初速度v0，木塊向右運(yùn)動(dòng)一小段距離后將紙帶拉緊，最后得到如圖乙所示點(diǎn)跡的紙帶，A、B、C、D、E是連續(xù)的五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，其中AB、DE間距離已標(biāo)出，單位是cm. 圖4 (1)圖乙中C點(diǎn)的讀數(shù)為_(kāi)_______cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)木塊的速度為_(kāi)_______m/s，木塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小是________m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)由圖乙紙帶上數(shù)據(jù)判斷，在誤差允許范圍內(nèi)，可以認(rèn)為木塊做的是______(選填“勻加速”或“勻減速”)運(yùn)動(dòng). 答案　(1)3.90(3.88～3.92均可)　0.36(0.35～0.37均可)　2.5(2.4～2.6均可)　(2)勻減速 解析　(1)C點(diǎn)的讀數(shù)為3.90cm，紙帶上相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，所以兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間T＝0.022s＝0.04s. vB＝＝10－2m/s≈0.36 m/s. 根據(jù)Δx＝aT2得：a＝，解得：a≈2.5m/s2. (2)因?yàn)閤AB＝1.25cm，xBC＝(3.90－2.25) cm＝1.65cm，xCD＝2.05cm，xDE＝2.43cm，相等時(shí)間內(nèi)的位移差近似相等，所以在誤差允許范圍內(nèi)，可以認(rèn)為木塊做勻減速運(yùn)動(dòng). 5.在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)歷了以下實(shí)驗(yàn)步驟： A.在白紙上按比例作出兩個(gè)力F1和F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作圖求出合力F； B.只用一個(gè)測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩把橡皮條拉同樣長(zhǎng)度； C.記下兩個(gè)測(cè)力計(jì)F1和F2的讀數(shù)，并且記錄它們的方向； D.在水平放置的木板上，墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上P點(diǎn)，用兩條細(xì)繩連接在橡皮條的另一端，通過(guò)細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)繩的連接點(diǎn)到達(dá)某一位置O，并記下此位置，如圖5所示； 圖5 E.記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F′和細(xì)繩方向，按同一比例作出這個(gè)力的圖示，比較這個(gè)實(shí)測(cè)合力F′和按平行四邊形定則求出的合力F，看它們的大小和方向是否相近； F.用刻度尺測(cè)量出P、O之間的距離并記錄； G.改變兩測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論. (1)上述實(shí)驗(yàn)步驟有明顯的錯(cuò)誤，這個(gè)步驟是________(填選項(xiàng)前的字母)；正確的操作應(yīng)為_(kāi)_____________. (2)上述實(shí)驗(yàn)步驟中有一步驟是多余的，這個(gè)步驟是________(填選項(xiàng)前的字母)； (3)將以上實(shí)驗(yàn)步驟按正確順序排列，應(yīng)為_(kāi)_______(填選項(xiàng)前的字母). 答案　(1)B　只用一個(gè)測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O位置　(2)F　(3)DCABEG 解析　(1)步驟B錯(cuò)誤，正確操作為：只用一個(gè)測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O位置； (2)該實(shí)驗(yàn)要使一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力和兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力產(chǎn)生相同的形變效果，不需要測(cè)量形變量的具體數(shù)值，只需要使橡皮條沿著同一方向伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度即可，故不需要測(cè)量P、O之間的距離； (3)組裝器材，測(cè)量分力：DC；求解合力的理論值：A；測(cè)量合力的實(shí)際值并重復(fù)實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：BEG；所以實(shí)驗(yàn)步驟為DCABEG. 6.根據(jù)要求，完成“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn). (1)如圖6甲所示，把白紙固定在木板上后，再把木板豎立在桌面上，用圖釘把橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端B連有兩條輕繩，跨過(guò)定滑輪后各拴一細(xì)繩套，分別掛上3個(gè)鉤碼和4個(gè)鉤碼(每個(gè)鉤碼重1N)，調(diào)整滑輪的位置，穩(wěn)定后結(jié)點(diǎn)位于O處，記下________和兩條細(xì)繩的方向及拉力大小，取下滑輪及鉤碼. 圖6 (2)如圖乙所示，取某單位長(zhǎng)度表示1N，用力的圖示作出兩條細(xì)繩的拉力F1和F2；再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把結(jié)點(diǎn)也拉至O處，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F′＝________N和拉力方向，取下彈簧測(cè)力計(jì). (3)在圖丙中作出F1和F2的合力F的圖示. 答案　(1)結(jié)點(diǎn)的位置O點(diǎn)　(2)5.0 (3)如圖所示 7.(2018紹興市選考診斷)如圖7所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置. 圖7 (1)下圖是實(shí)驗(yàn)時(shí)平衡阻力的情形，其中正確的是______.(選填字母) (2)在平衡阻力后，當(dāng)小盤及盤內(nèi)物體的總質(zhì)量________(填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)小車總質(zhì)量時(shí)，小盤及盤內(nèi)物體的總重量近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力.實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)增減小盤中________(選填“50g鉤碼”或“1g砝碼”)的個(gè)數(shù)來(lái)改變拉力的大小. (3)圖8是對(duì)一條紙條處理后得到的v－t圖象，根據(jù)圖象可求得加速度大小為_(kāi)______m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 圖8 答案　(1)C　(2)遠(yuǎn)小于　1g砝碼　(3)2.00(1.95～2.05均可) 8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度與物體所受合力及物體質(zhì)量間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖9(a)為實(shí)驗(yàn)裝置圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有沙的沙桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板.實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車的拉力F等于沙和沙桶的總重力，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)求得. (1)圖(b)為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.10s，由圖中數(shù)據(jù)求出小車加速度值為_(kāi)_______m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖9 (2)保持沙和沙桶的質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如表中所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)，a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫D(c)中選擇恰當(dāng)?shù)奈锢砹亢蜆?biāo)度建立坐標(biāo)系，并作出圖線. 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 小車加速度a/(ms－2) 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小車質(zhì)量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 /kg－1 4.00 3.45 3.00 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60 (3)從圖線中得到F不變時(shí)小車加速度a與質(zhì)量m間的定量關(guān)系是________. (4)保持小車質(zhì)量不變，改變沙和沙桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度與合力F的關(guān)系圖線如圖10所示，該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，其可能的原因是__________________________ ______________________________________________. 圖10 答案　(1)0.64m/s2　(2)如圖所示 (3)a＝　(4)沒(méi)有平衡摩擦力(或平衡摩擦力不足)