在研究“物体加速度与力的关系”的实验中，某学习小组使用的实验装置如图所示。轨道木板水平放置,把小车从位移传感器(接收器）旁边释放后,传感器能记录任意时刻小车的位置，据此可求得小车的加速度。（钩码的质量为 m，重力加速度为g）
(1)指出该实验中的一个明显疏漏___ 。
(2)某次实验中，依据传感器的记录，在时间t内，小车由静止开始发生的位移为x则小车的加速度的表达式为a=___________。
(3)纠正了疏漏之处后，保持小车（包含发射器）的总质量为M不变,通过多次实验，依据得到的数据，在a—F图象中描点（如图所示）。结果发现右侧若干个点明显偏离直线，造成此误差的主要原因是：
| A．小车与轨道之间存在摩擦 | B．导轨保持了水平状态 |
| C．所挂钩码的总质量太大 | D．所用小车的质量太大 |
（1）没有垫起轨道右端，使小车的重力沿轨道的分力与摩擦力相平衡。
（2）
；（3） C ；（4） g ， Mg 。
解析试题分析：(1)本实验是利用控制变量法研究小车的合外力、质量和加速度的关系，测出细绳的拉力作为小车的合外力，故轨道的摩擦力需要平衡掉，实验装置中没有垫起轨道右端，使小车的重力沿轨道的分力与摩擦力相平衡。
（2）由匀变速直线运动的规律：
，得：
。
（3）数据处理时,设小车的质量为
，钩码的质量为
，则：
,小车的加速度为：
,这是理论值．由牛顿第二定律：
,对于小车个钩码组成的整体：
，这是真实值．所以：只有当
时：
，a与F才成线性关系．,所以图线明显偏离直线的原因是太大了；选项C正确。
（4）当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力，如果增大钩码的质量，则外力增大，曲线不断延伸，那么加速度趋向为g； F不断增大，那么绳子的拉力趋向值为小车和位移传感器的总重量
。
考点：本题考查了牛顿第二定律、控制变量法、近似法。
科目：高中物理 来源： 题型：实验题
（8分）用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律.
（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的
图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时 . 图中
表示的是 时小车的加速度.
（2）某同学得到如图（c）所示的纸带，已知打点计时器电频率为50Hz. 
、
、
、
、
、
、
是纸带上7个连续的点. 
cm. 由此可算出小车的加速度
（保留两位有效数字）.
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（12分）图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：
①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间
和
，求出加速度
；
④多次重复步骤③，求的平均值
；
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数
。
回答下列问题：
(1)测量
时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图(b)所示，其读数为 cm。
(2)物块的加速度可用
和表示为
。
(3)动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表示为
。
(4)如果细线没有凋整到水平，由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或“系统误差”)。
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（6分）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
①图乙中的F与F′ 两力中，方向一定沿AO方向的是_____。
②在实验中，如果将只将细绳OB换成橡皮筋，那么实验结果 发生变化 (选填“会”或“不会”) 。
③本实验采用的科学方法是 。
| A．理想实验法 | B．等效替代法 |
| C．控制变量法 | D．建立物理模型 |
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某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，
用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象。
(1)图象不过坐标原点的原因是____________________________；
(2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填 “是”或“否”)；
(3)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg。
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图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标，
为纵坐标，在坐标纸上做出
关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。
（2）完成下列填空：
（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。
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（6分）利用图甲所示的装置测定某地重力加速度，得到图乙所示的一段纸带，测得AB=7.65cm， BC="9.17cm." 已知打点计时器所用交流电频率是50Hz，则（结果保留两位有效数字）
（1）打点计时器打B点时重物的瞬时速度大小为_______m/s.
（2）由纸带计算出重力加速度的数值为________m/s2, 当地重力加速度公认值为9.80m/s2，该实验值对比公认值产生偏差的主要原因是 . 
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（９分）某实验小组要测量一个用电器L的额定功率（额定电压为10V、额定功率在12W～15W之间），测量电路的部分导线已经接好（如图所示）。实验室有下列器材可供选用：
直流电源：E1（电动势为3 V，内阻很小）
E2（电动势为15 V，内阻很小） 
直流电流表：A1（量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω）
A2（量程0～3 A，内阻约为0. 1 Ω）
直流电压表：V（量程为3 V、内阻为3 kΩ）
滑动变阻器：R1（阻值范围0～20 Ω）
R2（阻值范围0～200 Ω）
定值电阻：R3="3" kΩ、R4="9" kΩ、R5="25" kΩ
开关一个，导线若干
为使测量尽可能准确、方便，请回答：
①电源应该选择 （填“E1”或“E2”）；
②电流表应该选择 （填“A1”或“A2”）；
③滑动变阻器应该选择 （填“R1”或“R2”）；
④由于电压表的量程不够，要利用一个定值电阻进行改装。请选择合适的定值电阻，在答卷所示图中用笔画线当导线连接好测量电路的剩余部分。
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