[题目]某同学设计了“探究加速度a与物体所受合外力F及质量m的关系的实验.图甲为实验装置简图.(1)该同学利用了本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下.小车的加速度与作用力成正比的结论.并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力.则实验中应采取的改进措施是 .钩码的质量应满足的条件是 .(2)该同学利用本实验装置并采取了� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】某同学设计了“探究加速度a与物体所受合外力F及质量m的关系”的实验。图甲为实验装置简图。

（1）该同学利用了本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_______________，钩码的质量应满足的条件是_____________________________。

（2）该同学利用本实验装置并采取了一些改进措施“探究加速度a与物体所受合外力F的关系”，通过改变所挂钩码的数量，多次重复测量，根据测得的多组数据作出了aF关系图线（如图乙所示）：

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是__________________。

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_______________。

A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨与水平面间倾角过大

C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大

【答案】调节轨道的倾斜角度以平衡摩擦力远小于小车的质量 ①在质量不变的情况下，加速度与外力成正比 ②C

【解析】

（1）若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是：调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，即使得绳子上拉力等于小车的合力．根据牛顿第二定律得，整体的加速度，则绳子的拉力，知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量．（2）①由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比．②由实验原理：，得：，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足小车的质量造成的，故C正确．故选C。

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（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；

C．用天平测量出重锤的质量；

D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；

E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．

其中没有必要或操作不恰当的步骤是________(填写选项对应的字母)．

（2）如图所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则在打E点时重锤的动能为________，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为________．

（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出（2）问中纸带各点对应的速度，分别记为v1至v6, 并作vn2—hn图象，如图所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为________．

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