影响加速度的因素是物体的质量及其所受合外力，现用气垫导轨装置探究加速度与力、质量的定量关系，如图12－1所示。滑块在气垫导轨上运动，导轨上的小孔喷出的气流使滑块悬浮在导轨上，使滑块所受的摩擦力减小到可以忽略不计的程度。光电门可显示滑块上细窄挡光条经过光电门的时间，经过光电门1和光电门的时间分别记为
和
，
挡光条宽度为
，两光电门间距为
。
⑴保持滑块质量不变，让滑块在砝码拉力作用下做加速运动，通过增减砝码的数量改变拉力的大小，重复多次实验，在表1中记录下实验数据，然后进行分析。
表1滑块质量不变时的实验数据(滑块质量
)
①滑块经过光电门1的速度计算式
，滑块的加速度计算式为
；
②在此实验中，需要保证在增加砝码时M >>m，这样做的目的是 ；
③依表1中的数据，在图中坐标系中做出
图像，并写出实验结论： 。
⑵保持滑块的受力不变，通过在滑块上增加或减少橡皮泥改变滑块的质量，重复多次，按表2中各项物理量记下实验数据。
表2滑块所受拉力不变时的实验数据(拉力
)
运用图像处理实验数据时，建立合适的坐标系能直观的表达出实验结论，请你以表2为依据，纵坐标为加速度
，横坐标物理量应该为 ，理由是 。
（1）①
，
；
②使滑块所受拉力等于砝码盘和砝码的重力
③见解析，质量不变时，物体加速度与其所受合外力成正比
（2）
，可得到在合外力不变时物体加速度与质量间的定量关系
解析试题分析：（1）①滑块经过光电门1时间极短，平均速度接近瞬时速度，
，同理，经过光电门2的速度
，根据匀变速直线运动的公式
即
整理得
②事实上，砝码和滑块一起运动加速度
，绳子拉力
，而在实验中，我们以
作为拉力，只有
时，滑块所受拉力才近似等于砝码盘和砝码的重力。
③根据表格中数据描点作图，根据做出的图像判断加速度与合外力成正比，实验方法为控制变量法，因此结论为质量不变时，物体加速度与其所受合外力成正比
（2）滑块的受力不变时，如果牛顿第二定律成立，那么加速度与质量成反比，但是在图像中反比例图像是一条曲线，单独凭借一条曲线不能肯定是与质量反比还是质量平方三次方成反比，但是加速度与质量的倒数成正比，所以横坐标选择，可获得结论是合外力不变时物体加速度与质量间的定量关系
考点：验证牛顿第二定律的实验探究
科目：高中物理 来源： 题型：实验题
某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．
（1）下列做法正确的是（ ）（填字母代号）
| A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 |
| B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上 |
| C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 |
| D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度 |
、
甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为
、
，由图可知， ，_____ （填“大于”、“小于”或“等于”)
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科目：高中物理 来源： 题型：实验题
（10分）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T="0.02" s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么
（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用
，乙同学用
其中所选择方法正确的是 （填“甲”或“乙”）同学．
（2）若同学丙不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的 ．（填“能”或“不能”）
（3）同学丁想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为
= m/s2，从而计算出阻力
= N。
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科目：高中物理 来源： 题型：实验题
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来探究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系。
该组同学由实验得出的数据，作出a-F图象，如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是
A．实验中摩擦力没有平衡
B．实验中摩擦力平衡过度
C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D．实验中小车质量发生变化
（2）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。根据下图可知，打下E点时小车的速度为 m／s，小车的加速度为 m／s2。（计算结果均保留两位有效数字）
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（6分）我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的 和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是 。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据 定律(定理)，可得到钢球被阻拦前的速率。
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科目：高中物理 来源： 题型：实验题
某同学利用如图甲的实验装置测量重力加速度大小。
（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：
① ___________________________ ；② 。
（2）该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。若打点的频率为f，则打E点时重物的速度表达式VE= ；该同学先分别计算出各计数点的速度值，并试画出速度的二次方(V2)与对应重物下落的距离（h）的关系如图丙所示，则重力加速度g=___________m/s2。
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（10分）在测量电源的电动势E以及内阻r（电动势约2V,内阻约0．5Ω实验中，给出如下器材：
量程为1V的电压表，量程为0．5A的电流表（内阻较小），定值电阻R0 = 1．6Ω,滑动变阻器R,开关S,导线若干。
（1）四位同学设计了如上四个电路，实验电路应选为（ ）
（2）实验时当电流表的示数为I1时，电压表示数为U1;当电流表的示数为I2时，电压表示数为U2,则可求出电动势E的字母表达式为_____,内电阻r的字母表达式为_______
（3）根据测量实验记录数据画出了电压表示数U随电流I的变化关系U—I图象，如图所示，由此可知电源电动势E=_____、内阻为r=______。（结果在小数点后保留两位小数）
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光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
（1）在研究实验前，让小车不挂沙桶，在P端适当垫一小木块，让小车自由滑下，如果发现 ，即可判断小车近似做匀速直线运动，即平衡了摩擦力，也就是后面进行验证实验时，小车所受的合外力F就等于 ；
（2）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M >>m，这样做的目的是 ；
（3）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量 ，若上述测量的物理量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a = 。
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