用下列器材测量小车质量M。小车，一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为50Hz的交流电源，直尺，6个槽码，每个槽码的质量均为m=10g。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
i．按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列______ 的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
ii．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
iii．依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；
iv．以取下槽码的总个数
的倒数
为横坐标，
为纵坐标，在坐标纸上作出
关系图线。
（2）已知重力加速度大小g=9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：
①下列说法正确的是_____ ；
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．为了减小实验误差，轨道一定要光滑
D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为4mg
②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小v5=_____ m/s，加速度大小a=______ m/s2。
③写出随变化的关系式_________ （用M、m、g、a、n表示）；
④测得关系图线的斜率为：2.50s2/m，则小车质量M=_____ kg。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
i．按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列
ii．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
iii．依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；
iv．以取下槽码的总个数
的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。（2）已知重力加速度大小g=9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：
①下列说法正确的是
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．为了减小实验误差，轨道一定要光滑
D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为4mg
②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小v5=
③写出
随变化的关系式④测得
关系图线的斜率为：2.50s2/m，则小车质量M=
更新时间：2023-12-24 06:44:45
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【知识点】 验证牛顿第二定律实验方法的改进
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【推荐1】某同学设计了如图所示的装置来探究牛顿第二定律，实验时将拉力传感器固定在水平放置的木板上，与细线相连，细线绕过定滑轮与水瓶相连，已知木板与桌面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力．
(1)将质量为m0的木板右端移至与标识线MN对齐，在水瓶中加水直到木板刚要滑动时计下此时传感器的示数F0，再加一定量的水，当拉力传感器示数为F1时释放木板，记录木板右端运动到与MN间距为L的PQ处所用时间，为减小误差，多次测量取时间的平均值t，由此可知木板运动的加速度为______________ ．
(2)保持水瓶中水的质量一定时，通过在木板上叠放重物来改变其质量，这种情况下_____ (选填“能”或“不能”)探究m0和a的关系．
(3)在保持m0一定的情况下，通过改变水瓶中水的质量来改变外力，与用钩码拉动小车相比较，其优点是_____________ ．
A．可以改变滑动摩擦力的大小
B．可以比较准确地测出摩擦力的大小
C．可以获得更大的加速度以提高实验精确度
(1)将质量为m0的木板右端移至与标识线MN对齐，在水瓶中加水直到木板刚要滑动时计下此时传感器的示数F0，再加一定量的水，当拉力传感器示数为F1时释放木板，记录木板右端运动到与MN间距为L的PQ处所用时间，为减小误差，多次测量取时间的平均值t，由此可知木板运动的加速度为
(2)保持水瓶中水的质量一定时，通过在木板上叠放重物来改变其质量，这种情况下
(3)在保持m0一定的情况下，通过改变水瓶中水的质量来改变外力，与用钩码拉动小车相比较，其优点是
A．可以改变滑动摩擦力的大小
B．可以比较准确地测出摩擦力的大小
C．可以获得更大的加速度以提高实验精确度
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【推荐2】某同学用如图甲所示装置探究“加速度与合外力的关系”实验，按要求完成下列问题：
（1）实验中为了减小误差，下列做法正确的是___________ 。
A.调节连接小车的轻绳至水平
B.钩码质量要远小于小车质量
C.平衡摩擦力时，将无定滑轮端适当垫高，并小车前端连接轻绳且悬挂钩码
D.平衡摩擦力时，将无定滑轮端适当垫高，并小车后端连纸带且穿过打点计时器，但前端不需要连接轻绳悬挂钩码
（2）调节完毕后，如图乙是某次实验打出的一条纸带，纸带上每隔四个点取一个计数点，测得相邻计数点间的间距。已知打点计时器采用的是频率为f的交流电，则小车加速度的表达式
___________ （用题及图中所给字母表示）。
（3）如果某次实验所用的钩码重力为G，弹簧测力计的示数为F，不计动滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦，则下列关系正确的是___________ 。
A.
B.
C.
D.
（4）改变悬挂钩码的质量重复实验，测得多组加速度a与弹簧测力计的示数F，作出
图像为一过原点倾斜直线，其斜率为k，则小车质量
___________ 。若实验中所用交流电的实际频率大于f，则根据图像求得的小车质量将___________ （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（1）实验中为了减小误差，下列做法正确的是
A.调节连接小车的轻绳至水平
B.钩码质量要远小于小车质量
C.平衡摩擦力时，将无定滑轮端适当垫高，并小车前端连接轻绳且悬挂钩码
D.平衡摩擦力时，将无定滑轮端适当垫高，并小车后端连纸带且穿过打点计时器，但前端不需要连接轻绳悬挂钩码
（2）调节完毕后，如图乙是某次实验打出的一条纸带，纸带上每隔四个点取一个计数点，测得相邻计数点间的间距。已知打点计时器采用的是频率为f的交流电，则小车加速度的表达式
（3）如果某次实验所用的钩码重力为G，弹簧测力计的示数为F，不计动滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦，则下列关系正确的是
A.
B. C. D.（4）改变悬挂钩码的质量重复实验，测得多组加速度a与弹簧测力计的示数F，作出
图像为一过原点倾斜直线，其斜率为k，则小车质量
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【推荐3】用图1所示的实验装置研究加速度与物体受力、物体质量之间的关系。
(1)研究加速度与物体质量之间的关系的主要实验步骤如下：
a.用天平测出小车的质量m0。
b.安装好实验器材，调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力。
c.在小桶内装砂，用细绳悬挂小桶并绕过滑轮系在小车上，调整细绳方向与木板平行。
d.接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点；断开电源，取下纸带并在纸带上标上编号。
e.保持砂和桶的总质量不变，多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量m，并做好记录，重复步骤d。
f.求出每条纸带对应的加速度并填入表中；在坐标纸上建立坐标系，描点作图，以研究加速度与质量的关系。
综合上述实验步骤，请你完成以下任务：
①实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此过程中，下列说法正确的是_____ 。
A．小车后面不能拖纸带
B．系在小车的细绳上不能悬挂小桶
C．打点计时器必须接通电源
②图2所示为实验中得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.10s，由图中数据可计算出小车的加速度a=_______ m/s2。（结果保留2位有效数字）
③若实验中砂和桶的总质量为
，则从理论分析可得砂和桶的总重力
与细绳对小车的拉力F的大小关系为________ F（选填“略大于”、“等于”或“略小于”）。
(2)某同学在研究加速度与物体受力之间的关系时改进了实验方案，他用无线力传感器来测量小车受到的拉力。如图3所示，他将无线力传感器和小车固定在一起，将系着砂桶的细绳系在传感器的挂钩上，调整细绳方向与木板平行。
请判断在改进后的实验中以下步骤是否还有必要（选填“有必要”或“没必要”）。
(1)研究加速度与物体质量之间的关系的主要实验步骤如下：
a.用天平测出小车的质量m0。
b.安装好实验器材，调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力。
c.在小桶内装砂，用细绳悬挂小桶并绕过滑轮系在小车上，调整细绳方向与木板平行。
d.接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点；断开电源，取下纸带并在纸带上标上编号。
e.保持砂和桶的总质量不变，多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量m，并做好记录，重复步骤d。
f.求出每条纸带对应的加速度并填入表中；在坐标纸上建立坐标系，描点作图，以研究加速度与质量的关系。
综合上述实验步骤，请你完成以下任务：
①实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此过程中，下列说法正确的是
A．小车后面不能拖纸带
B．系在小车的细绳上不能悬挂小桶
C．打点计时器必须接通电源
②图2所示为实验中得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.10s，由图中数据可计算出小车的加速度a=
③若实验中砂和桶的总质量为
，则从理论分析可得砂和桶的总重力与细绳对小车的拉力F的大小关系为(2)某同学在研究加速度与物体受力之间的关系时改进了实验方案，他用无线力传感器来测量小车受到的拉力。如图3所示，他将无线力传感器和小车固定在一起，将系着砂桶的细绳系在传感器的挂钩上，调整细绳方向与木板平行。
请判断在改进后的实验中以下步骤是否还有必要（选填“有必要”或“没必要”）。
| 步骤 | 是否有必要 |
| 调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力 | |
| 控制砂和桶的总质量应远小于小车和车内砝码的总质量 |
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