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专题六《验证牛顿运动定律》
1某同学设计了一个探究加速a 度与物体所受合力F 及质量m 的关系实验。实验装置简图如图14－12所示，A 为小车，B 为打点计时器，C 为装有砂的砂桶，D 为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F 等于砂和砂桶总重量，小车运动加速度a 可用纸带上点求得：
图14－12
(1)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m ，分别得到小车加速度a 与质量m 及对应的m
1
数据
乙甲乙32012海淀二模）用如图甲所示装置做“探究物体的加速
度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车
后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。
①实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到
小车做匀速直线运动，这样做的目的是。
②图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A 、B 、C 、D 、E ，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A 点之间的距离，如图乙所
甲
示。已知打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a =____________m/s 2。（结果保留两位有效数字）
③实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数
据画出a -F 关系图线，如图丙所示。此图线的AB 段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是。（选填下列选项的序号） （2）在用图乙所示的装置“验证牛顿 第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a 与合力F 的关系。
①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线 及开关外，在下列器材中必须使用的有_________（选填选项前的字母）。 A ．220V 、50Hz 的交流电源 B ．电压可调的直流电源 C ．刻度尺 D ．秒表
E ．天平（附砝码）
②为了使细线对小车的拉力等于小车所
受的合外力，以下操作正确的 是_________。
A ．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B ．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C ．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上 ③某同学得到了图丙所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a =__________m/s 2 （保留三位有效数字）。
④在本实验中认为细线的拉力F 等于砝码和砝码
盘的总重力m g ，已知三位同学利
用实
验数据做出的a －F 图像如图丁中的1、2、3所示。下列分
析正确的是_____（选填选项前的字母）。 A ．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力 B ．出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适 C ．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大
⑤在本实验中认为细线的拉力F 等于砝码和砝码盘的总重力 m g ，由此造成的误差是______（选填“系统误差”
或“偶
乙
3.90
A B C D E 8.79
14.70 21.60
单位：cm
O F /N a /m s -2
A B 丙 丁
2
3
F
O
a
1
乙
丙
然误差”）。设拉力的真实值为F
真，小车的质量为M，为了使5%
mg F
F
-
<
真
真
，应当
满足的条件是m
M
<______。
