新高考物理一輪復習知識梳理+分層練習專題20 探究加速度和力、質量的關系（含解析）

2023屆高三物理一輪復習多維度導學與分層專練專題20探究加速度和力、質量的關系導練目標導練內容目標1教材經典實驗方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理目標2新高考的常見五種改進創(chuàng)新實驗【知識導學與典例導練】教材經典實驗方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理1.實驗目的：探究加速度與力、質量的關系。2.實驗器材：打點計時器、紙帶、復寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤、夾子、細繩、低壓交流電源、導線、天平、刻度尺、砝碼。3.實驗思路：(1)控制變量法的應用：將小車置于水平木板上,通過滑輪與小盤和砝碼相連,小車可以在小盤和砝碼的牽引下運動。①保持小車質量不變,研究加速度與力的關系。②保持小車所受的拉力不變,研究加速度與質量的關系。（2）物理量的測量①用天平測量質量:為了改變小車的質量,可以在小車中增減砝碼的數(shù)量。②將打點計時器的紙帶連在小車上,根據(jù)紙帶上打出的點來測量加速度。③現(xiàn)實中,僅受一個力作用的物體幾乎不存在。然而,一個單獨的力的作用效果與跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此,實驗中作用力F的含義可以是物體所受的合力。用阻力補償法確定小車受到的合力——小盤和砝碼的牽引力。4.進行實驗①稱量質量——用天平測量小盤和小車的質量。②安裝器材——按如圖所示裝置安裝器材(暫時不把懸掛小盤的細繩系在小車上)。③阻力補償法平衡摩擦及其他阻力——在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,反復移動薄木塊的位置,直至小車能拉著紙帶勻速下滑。④測量加速度1)保持小車的質量不變,打出一條紙帶。計算小盤和砝碼的重力,由紙帶計算出小車的加速度,并填入表中。改變小盤內砝碼的個數(shù),并多做幾次實驗。2)保持小盤內的砝碼個數(shù)不變,在小車上放上砝碼改變小車的質量,讓小車在木板上滑動打出紙帶。計算砝碼和小車的總質量,并由紙帶計算出小車對應的加速度,填入表中。改變小車上砝碼的個數(shù),多做幾次實驗。5.數(shù)據(jù)分析①利用Δx=aT2及逐差法求a。②以a為縱坐標,F為橫坐標,根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點,如果這些點在一條過原點的直線上,說明a與F成正比。③以a為縱坐標,1m為橫坐標,描點、連線,如果該線為過原點的直線,就能判定a與m6.誤差分析①實驗原理不完善:本實驗用小盤和砝碼的總重力代替小車的拉力,而實際上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力。②摩擦力平衡不準確、質量測量不準確、計數(shù)點間距測量不準確、紙帶和細繩不嚴格與木板平行都會引起誤差?！纠?】某實驗小組利用如圖1所示的裝置“探究加速度與力、質量的關系”。（1）實驗中除了需要小車、砝碼、托盤、細繩、附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、低壓交流電源、兩根導線、復寫紙、紙帶之外，還需要________、________；（2）某同學以小車和車上砝碼的總質量的倒數(shù)SKIPIF1<0為橫坐標，小車的加速度a為縱坐標，在坐標紙上作出的a-SKIPIF1<0關系圖線如圖2所示。由圖可分析得出：加速度與質量成________關系（填“正比”或“反比”）；圖線不過原點說明實驗有誤差，引起這一誤差的主要原因是平衡摩擦力時長木板的傾角________（填“過大”或“過小”）；（3）有一組同學保持小車及車中的砝碼質量一定，探究加速度a與所受外力F的關系，他們在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a--F圖線，如圖3所示。圖線________（填“①”或“②”）是在軌道傾斜情況下得到的；小車及車中砝碼的總質量m＝________kg?！敬鸢浮?/p>

天平刻度尺

反比

過大

①

0.5【詳解】（1）[1][2]除了所給器材以外，實驗中還需要刻度尺（用于測量紙帶上點間距）和天平（測量小車、托盤及砝碼的質量）。（2）[3]由圖可知，在不考慮圖線不過原點這一誤差的情況下，a與SKIPIF1<0成正比，所以加速度與質量成反比。[4]根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0正常情況下圖線應過原點，但圖2中圖線出現(xiàn)了縱截距，說明小車所受合力大于F，引起這一誤差的主要原因是平衡摩擦力時長木板的傾角過大。（3）[5]在傾斜軌道上實驗時，當F為零時，小車就應具有加速度，所以圖線應具有縱截距，即圖線①是在軌道傾斜情況下得到的。[6]設F＝0時，小車沿傾斜軌道向下的合力大小為F′，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0即SKIPIF1<0所以圖線的斜率為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0新高考的改進創(chuàng)新實驗1.整體系統(tǒng)法【例2】如圖所示為某學校兩位同學探究“物體的加速度與其質量、所受合外力的關系”的實驗裝置圖。（1）實驗中，兩位同學安裝好實驗裝置后，首先平衡摩擦力，他們將長木板的一端適當墊高些后，在不掛砝碼盤的情況下，使小車靠近打點計時器后，先接通電源，后用手輕撥小車，小車便拖動紙帶在木板上自由運動。若打點計時器第一次在紙帶上打出的計時點越來越稀疏（從打出的點的先后順序看），則第二次打點前應將長木板底下的小木塊墊的比原先更加_______（選填“高”或“低”）些；重復以上操作步驟，直到打點計時器在紙帶上打出一系列點間隔均勻的計時點，便說明平衡摩擦力合適；（2）平衡摩擦力后，在_______的條件下，兩位同學可以認為砝碼盤（連同砝碼）的總重力近似等于小車的所受的合外力；【已知小車的質量為SKIPIF1<0，砝碼盤（連同砝碼）的總質量為SKIPIF1<0】（3）接下來，這兩位同學先保持小車的質量不變的條件下，研究小車的加速度與受到的合外力的關系；題圖為某次操作中打出的一條紙帶，他們在紙帶上標出了SKIPIF1<0個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有SKIPIF1<0個點未標出，圖中數(shù)據(jù)的單位是SKIPIF1<0，實驗中使用的是頻率SKIPIF1<0的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度SKIPIF1<0_______m/s2；（結果保留三位有效數(shù)字）（4）然后，兩位同學在保持小車受到的拉力不變的條件下，研究小車的加速度SKIPIF1<0與其質量SKIPIF1<0的關系。他們通過給小車中增加砝碼來改變小車的質量SKIPIF1<0，得到小車的加速度SKIPIF1<0與質量SKIPIF1<0的數(shù)據(jù)，畫出SKIPIF1<0圖線后，發(fā)現(xiàn)：當SKIPIF1<0較大時，圖線發(fā)生彎曲。于是，兩位同學又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，那么，兩位同學的修正方案可能是_______；A．改畫SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的關系圖線B．改畫SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的關系圖線C．改畫SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的關系圖線D．改畫SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的關系圖線（5）探究“物體的加速度與其質量、所受合外力的關系”實驗完成后，兩位同學又打算測出小車與長木板間的動摩擦因數(shù)。于是兩位同學先取掉了長木板右端墊的小木塊，使得長木板平放在了實驗桌上，并把長木板固定在實驗桌上，具體的實驗裝置如圖所示；在砝碼盤中放入適當?shù)捻来a后，將小車靠近打點計時器，接通電源后釋放小車，打點計時器便在紙帶上打出了一系列的點，并在保證小車的質量SKIPIF1<0、砝碼（連同砝碼盤）的質量SKIPIF1<0不變的情況下，多次進行實驗打出了多條紙帶，分別利用打出的多條紙帶計算出了小車運動的加速度SKIPIF1<0，并求出平均加速度SKIPIF1<0，則小車與長木板間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0_______。（用SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0表示）【答案】

低

盤及盤中砝碼的總質量遠小于小車質量

0.343

C

SKIPIF1<0【詳解】（1）[1]若打點計時器第一次在紙帶上打出的計時點越來越稀疏，說明小車做加速運動，即平衡摩擦力過度，所以第二次打點前應將長木板底下的小木塊墊的比原先更加低，重復以上操作步驟，直到打點計時器在紙帶上打出一系列間隔均勻的點。（2）[2]當盤及盤中砝碼的總質量遠小于小車質量時，可以認為小車受到的拉力等于盤及砝碼的重力。（3）[3]相鄰的兩個計數(shù)點之間還有SKIPIF1<0個點未標出，計數(shù)點間的時間間隔為SKIPIF1<0由勻變速直線運動的推論SKIPIF1<0可知加速度為SKIPIF1<0（4）[4]當小車的質量SKIPIF1<0較小時，不滿足砝碼質量遠小于小車質量，故計算整體SKIPIF1<0的加速度可以避免誤差，作圖時應作出SKIPIF1<0圖像。故選C。（5）[5]對小車和砝碼（連同砝碼盤）整體進行受力分析，砝碼（連同砝碼盤）的重力和摩擦力的合力提供加速度，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<02.拉力直測法（力傳感器、彈簧秤直測拉力）【例3】實驗小組用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關系”，已知重力加速度為g，打點計時器所接的交流電的頻率為SKIPIF1<0，滑輪足夠光滑，力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。圖甲是在實驗中得到的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出，圖乙是以傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的SKIPIF1<0圖像。（1）本實驗是否需要滿足m遠小于M___________（選填“需要”或“不需要”）；（2）小車的加速度大小為___________SKIPIF1<0（結果保留兩位有效數(shù)字）；（3）分析乙圖時，通過計算式SKIPIF1<0求得圖線的斜率為k，則小車的質量為___________?！敬鸢浮?/p>

不需要

2.0

SKIPIF1<0【詳解】（1）[1]由于有力傳感器，故不需要滿足m遠小于M。（2）[2]小車的加速度大小為SKIPIF1<0（3）[3]F由力學傳感器所測得，則F和a的關系由SKIPIF1<0小車的質量為SKIPIF1<03.光電門測速法【例4】小華同學設計如圖甲的實驗裝置做“探究加速度與力、質量的關系”創(chuàng)新實驗。實驗操作步驟如下：（?。焐贤斜P和適量砝碼，改變長木板的傾角，讓帶遮光片的小車沿長木板勻速下滑。（ⅱ）取下砝碼盤和砝碼，讀出砝碼的質量為m，小車和遮光片的總質量為M。讓小車從靠近滑輪處沿長木板下滑，測出加速度a。（ⅲ）改變砝碼質量和木板傾角，多次測量，作出a—mg圖，得出a—mg的關系。（g為重力加速度）（1）用游標卡尺測量遮光片的寬度d，游標卡尺的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為______cm；（2）在步驟（?。┱{節(jié)長木板傾角，讓小車勻速下滑時，發(fā)現(xiàn)通過光電門A的時間大于通過光電門B的時間，應______（選填“增大”、“減小”）長木板傾角。（3）該實驗方案______（選填“需要”、“不需要”）滿足SKIPIF1<0。（4）在圖丙A、B、C、D四幅圖中，與該實驗操作對應的a—mg圖應為______。A．B．C．D．【答案】

0.520

減小

不需要

C【詳解】（1）[1]20分度的游標卡尺的精度為0.05mm，遮光片的寬度SKIPIF1<0（2）[2]，小車通過光電門A的時間大于通過光電門B的時間，說明小車做加速運動，重力的分力大于滑動摩擦力，為了保證小車勻速下滑，則應減小長木板的傾角；（3）[3]實驗第一步為掛上總質量為SKIPIF1<0的托盤和適量砝碼，改變長木板的傾角SKIPIF1<0后，讓質量為SKIPIF1<0的帶遮光片的小車沿長木板勻速下滑，有SKIPIF1<0第二步為取下砝碼盤和砝碼，讓小車從靠近滑輪處沿長木板加速下滑，有SKIPIF1<0由此可知本實驗利用等效替代法測出了小車的合外力為SKIPIF1<0，故不需要滿足SKIPIF1<0；（4）[4]因砝碼的質量為m，設砝碼盤的質量為SKIPIF1<0，則砝碼盤和砝碼的總質量滿足SKIPIF1<0由牛頓第二定律有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0則SKIPIF1<0圖像為一次函數(shù)，總截距為正值，故選C。4.阿特伍德機測量法【例5】某小組設計了如圖所示裝置來驗證加速度a與物體所受合外力F的關系。重物A的質量為M，重物A、B用繞過光滑定滑輪的輕繩連接，在B的一邊放有6個質量均為m的槽碼，此時A、B剛好平衡且保持靜止。豎直標尺上固定兩個標記C和D，C和D的距離為h。固定重物A在標記C處，現(xiàn)將重物B上面的一個槽碼放在重物A上面。（1）由靜止釋放重物A，用時間傳感器記錄A由標記C運動到D的時間t，則重物A到達標記D的速度為SKIPIF1<0___________；（2）再將重物B上面的槽碼移SKIPIF1<0個、3個、4個、5個、6個放在重物A上面。由靜止釋放重物A，保持每次重物下落的位置不變，重復（1）實驗多次，測得多個A由標記C運動到D的時間t，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，以SKIPIF1<0為縱軸，以_____________（填“n”“SKIPIF1<0”或“SKIPIF1<0”）為橫軸，如果圖像是斜率等于___________且過原點的直線，則可以得出當物體質量一定時，物體的加速度與合外力成正比?！敬鸢浮?/p>

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0【詳解】（1）[1]A由標記C運動到D過程中做初速度為0的勻加速直線運動，則有SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0（2）[2][3]物體下落的加速度為SKIPIF1<0在B的一邊放有6個質量均為m的槽碼，此時A、B剛好平衡且保持靜止，則有SKIPIF1<0根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0聯(lián)立整理得SKIPIF1<0故，以SKIPIF1<0為縱軸，以SKIPIF1<0為橫軸，圖像是斜率等于SKIPIF1<0，且過原點的直線，則可以得出當物體質量一定時，物體的加速度與合外力成正比。5.雙車比較法【例6】在探究加速度與力關系的實驗中，小明同學設計了如圖甲所示（俯視圖）的實驗方案：將兩個小車放在水平木板上，前端分別系一條細線跨過定滑輪與砝碼盤相連，后端各系一細線。(1)平衡摩擦力后，在保證兩小車質量相同、盤中砝碼質量不同的情況下，用一黑板擦把兩條細線同時按在桌子上，抬起黑板擦時兩小車同時開始運動，按下黑板擦時兩小車同時停下來。小車前進的位移分別為x1、x2，由SKIPIF1<0，知SKIPIF1<0，測出砝碼和砝碼盤的總質量m1、m2，若滿足_______，即可得出小車的質量一定時，其加速度與拉力成正比的結論。若小車的總質量符合遠大于砝碼和砝碼盤的總質量的需求，但該實驗中測量的誤差仍然較大，其主要原因是_____________。(2)小軍同學換用圖乙所示的方案進行實驗：在小車的前方安裝一個拉力傳感器，在小車后面固定紙帶并穿過打點計時器。由于安裝了拉力傳感器，下列操作要求中不需要的是________。（填選項前的字母）A．測出砝碼和砝碼盤的總質量B．將木板墊起適當角度以平衡摩擦力C．跨過滑輪連接小車的細線與長木板平行D．砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車和傳感器的總質量(3)測出小車質量M并保持不變，改變砝碼的質量分別測得小車加速度a與拉力傳感器示數(shù)F，利用測得的數(shù)據(jù)在坐標紙中畫出a-F圖線A如圖丙；若小軍又以SKIPIF1<0為斜率在圖象上畫出圖線B如圖丙，利用圖象中給出的信息，可求出拉力傳感器的質量為_________?！敬鸢浮?/p>

SKIPIF1<0

黑板擦按下后小車不會立刻停下，測量的位移不是實際加速位移

AD

SKIPIF1<0【詳解】(1)[1]由位移公式x=SKIPIF1<0at2知，小車從靜止開始做勻加速直線運動時，時間相等的情況下加速度與位移成正比，根據(jù)牛頓第二定律有小車質量一定時，加速度與拉力成正比，拉力是用砝碼及砝碼盤的總重力代替的（即加速度與砝碼及砝碼盤總重力成正比），所以若滿足SKIPIF1<0，則加速度與拉力大小成正比。[2]若小車的總質量遠大于砝碼和砝碼盤的總質量，但該實驗中測量的誤差仍然較大，分析實驗中客觀原因，則應是位移測量出現(xiàn)了問題，比如黑板擦按下后小車不會立刻停下。(2)[3]若安裝了拉力傳感器，則拉力不需要測量了，當然也不必滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車和傳感器的總質量；也不必測出砝碼和砝碼盤的總質量（是用它們的總重力代替拉力的），但仍需平衡摩擦力，細線要與長木板平行，所以AD不需要，符合題意；BC需要，不符合題意；故選AD。(3)[4]根據(jù)牛頓第二定律有a=SKIPIF1<0F對圖象A有a0=SKIPIF1<0F0可得拉力傳感器的質量為SKIPIF1<0?！径嗑S度分層專練】1．某同學設計了一個驗證加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖甲為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為_________m/s2。（計算結果保留二位有效數(shù)字）（2）保持小車的質量不變，改變桶內砝碼的質量，某位同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖丙所示，圖線上部出現(xiàn)了彎曲并偏離原來的直線，其主要原因是___________；若從小車中取出砝碼放入桶中，并以桶、桶中的砝碼、車和車中的砝碼整體為研究對象，圖線上部___________（填“會”或“不會”）彎曲?！敬鸢浮?/p>

3.2

砂和砂桶的質量沒有遠小于車的質量

不會【詳解】（1）[1]從b圖中看出相鄰的計數(shù)點時間間隔為0.04s，利用勻變速直線運動的兩個推論得出SKIPIF1<0（2）[2]設小車的質量為M，砂和砂桶的質量為m，根據(jù)牛頓第二定律，對砂和砂桶有SKIPIF1<0對小車有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0當SKIPIF1<0時且小車質量M保持不變時，則可知繩子的拉力近似等于砂和砂桶的總重力；F從0開始增加，當砂和砂桶的質量遠小于車的質量時，砂和砂桶的重力可近乎看成與小車質量M成比，故此時圖線為直線；當砂和砂桶的質量增加到一定程度不再遠小于車的質量時，繩子的拉力與砂和砂桶的總重力相差就變大，此時圖線上部出現(xiàn)彎曲；所以原因是砂和砂桶的質量沒有遠小于車的質量。[3]以桶、桶中的砝碼、車和車中的砝碼整體為研究對象，設張力為T，對砂和砂桶有SKIPIF1<0對小車有SKIPIF1<0由以上兩式得整體的加速度為SKIPIF1<0從小車中取出砝碼放入桶中，即雖然m變化，但整體質量不變即SKIPIF1<0恒定，所以a與mg成正比，所以圖線上部不會發(fā)生彎曲。2．某同學利用“探究加速度與物體受力的關系”的氣墊導軌裝置（如圖甲）測量當?shù)刂亓铀俣取嶒灢襟E如下：①調節(jié)氣墊導軌下面的螺母，使氣墊導軌水平并做好驗證；②用天平測量滑行器和擋光片的總質量M、牽引砝碼的質量m，用游標卡尺測量擋光片的寬度D，用米尺測量兩光電門中心之間的距離x；③按圖甲裝配器材，調整輕滑輪，使不可伸長且質量可以忽略的細線與導軌平行；④接通氣墊導軌的氣源，讓滑行器從光電門G1的右側由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計分別測出擋光片經過光電門G1和光電門G2的擋光時間△t1和△t2，求出滑行器的加速度a；⑤多次重復步驟④，求出a的平均值SKIPIF1<0；⑥根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)求出當?shù)刂亓铀俣萭?；卮鹣铝袉栴}：（1）測量擋光片寬度D時，游標卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為___________mm；（2）滑行器的加速度a可用D、x、△t1和△t2表示為a=___________；（3）當?shù)刂亓铀俣萭可用M、m、SKIPIF1<0表示為g=___________?！敬鸢浮?/p>

2.35

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0【詳解】（1）[1]游標卡尺的讀數(shù)為SKIPIF1<0（2）[2]滑行器經過光電門的速度為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0滑行器做勻變速直線運動，由運動位移公式SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)得到SKIPIF1<0（3）[3]以M，m組成的系統(tǒng)為研究對象，有牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<03．在某次探究加速度與力、質量的關系的實驗中，甲、乙、丙、丁四位同學分別設計了如圖所示的實驗裝置，小車總質量用M，重物質量用m表示。(1)為便于測量合力的大小，并得到小車總質量一定時，小車的加速度與所受合力成正比的結論，下列說法正確的是________（填選項字母）A．四組實驗中只有甲需要平衡摩擦力B．四組實驗都需要平衡摩擦力C．四組實驗中只有甲需要滿足所掛重物質量m遠小于小車的總質量M的條件D．四組實驗都需要滿足所掛重物質量m遠小于小車的總質量M的條件(2)按甲同學設計裝置完成實驗，并根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，畫出小車的SKIPIF1<0圖像如圖所示，從圖像中可以得出，當小車的質量為0.5kg時，它的加速度為________m/s2(3)若乙、丙、丁三位同學發(fā)現(xiàn)某次測量中力傳感器和彈簧測力計讀數(shù)相同，通過計算得到小車加速度均為a，且SKIPIF1<0（g為當?shù)刂亓铀俣龋?，則乙、丙、丁實驗時所用小車總質量之比為_______，乙、丙、丁實驗用的重物質量之比為______?！敬鸢浮?/p>

BC

1m/s2

2：1：1

10：5：8【詳解】(1)[1]AB．四組實驗都需要平衡摩擦力，A錯誤，B正確；CD．四組實驗中，乙、丁都能用彈簧測力計測量繩的拉力，丙用力的傳感器測量繩的拉力，只有甲不能測量繩的拉力，用重物的重力替代繩的拉力，需要滿足所掛重物質量m遠小于小車的總質量M的條件，C正確，D錯誤。故選BC。(2)[2]根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0根據(jù)圖像得SKIPIF1<0當小車的質量為0.5kg時，它的加速度為SKIPIF1<0(3)[3]乙、丙、丁實驗時所用小車總質量之比為SKIPIF1<0[4]對乙圖，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0對丙圖，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0對丁圖，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0根據(jù)已知條件SKIPIF1<0解得SKIPIF1<04．某同學欲用如圖所示的裝置測量滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)并驗證牛頓第二定律，水平面上放一高度可調的滑板，滑板左側固定一定滑輪，定滑輪的左側通過細繩豎直連接一物塊A，另一側連接帶有擋光片的滑塊B，在滑板上固定放置了中心間距為L的兩個光電門1和2，擋光片的寬度很窄。實驗步驟如下：（1）測量物塊A的質量m，滑塊B及擋光片的質量M和擋光片的寬度SKIPIF1<0。（2）按圖甲示意圖連接好裝置，給物塊A一個向下的初速度，調節(jié)滑板的傾角，使滑塊通過光電門的時間相等，固定滑板，使得滑板傾角不變，測得傾角為θ，則滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0為______。（用所給物理量符號表示）（3）撤掉物塊A和細繩，單獨讓滑塊B從滑板頂端滑下，測得滑塊通過1、2兩個光電門的時間分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，則滑塊的加速度為______。（用所給物理量符號表示）（4）若牛頓第二定律成立，則需要驗證的關系式為______。（用所給物理量符號表示）【答案】

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0【詳解】（2）[1]當系統(tǒng)勻速下滑時，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（3）[2]測得滑塊通過1、2兩個光電門的時間分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0；SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（4）[3]滑塊B下滑時，若牛頓第二定律成立，有SKIPIF1<0代入SKIPIF1<0得SKIPIF1<05．某同學利用如圖所示的裝置驗證牛頓第二定律。質量均為M的滑塊a、b用繞過光滑輕質定滑輪的輕繩連接，滑塊b上裝有質量不計、寬度為d的遮光片，測出滑塊b由靜止釋放時光電門距遮光片的高h，保持h不變，依次在滑塊a下面懸掛n個質量均為m的鉤碼（圖中未畫出），并記錄遮光片通過光電門的遮光時間t及對應的n。（1）滑塊b通過光電門時的速度大小v=__________（用d、t表示）（2）得到若干組（t，n）后，以____________（填“n”、“SKIPIF1<0”或“n2”）為橫坐標，以t2為縱坐標，在坐標紙上描點連線，若在誤差允許的范圍內，得到的圖像為直線，則牛頓第二定律得到驗證。（3）若（2）中作出的圖像的斜率為k，則當?shù)氐闹亓铀俣却笮=___________。（用相關物理量的符號表示）【答案】

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0【詳解】(1)[1]有極短時間內的平均速度等于瞬時速度可得，滑塊b通過光電門時的速度大小SKIPIF1<0(2)[2]由牛頓第二定律有SKIPIF1<0由速度位移關系式有SKIPIF