高中鲁科版 (2019)第2节 科学探究:加速度与力、质量的关系课堂检测

这是一份高中鲁科版 (2019)第2节 科学探究:加速度与力、质量的关系课堂检测，共20页。试卷主要包含了2科学探究，0分），用这种替代成立的操作要求是，22cm、XBC=4，【答案】A，【答案】B，【答案】BC等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
关于“探究加速度与力、质量的关系”实验，下列说法中正确的是( )
A. 本实验采用的方法是控制变量法
B. 探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小
C. 探究加速度与力的关系时，作a−F图象应该用线段依次将各点连接起来
D. 探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a−M图象
用如图所示装置做“研究加速度a与力F、小车质量M的关系”实验，下列说法正确的是( )
A. 进行平衡摩擦力操作时，需挂上砝码盘及砝码
B. 实验时，先释放小车再接通打点计时器的电源
C. 探究a与F关系时，不能改变砝码盘中砝码质量
D. a−1M图象为过坐标原点的倾斜直线，说明a与M成反比
利用图示装置探究加速度与力、质量的关系，下列说法正确的是( )
A. 打点计时器应固定在靠近定滑轮的位置
B. 需要用天平测出小车的质量
C. 平衡摩擦力时，应将砝码盘用细绳系在小车上
D. 小车加速运动时，细绳对小车的拉力等于砝码和砝码盘的总重力
实验“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，用该装置研究小车的加速度a与质量M的关系时，下列说法中错误的是( )
A. 实验时，应先接通电源，再释放小车
B. 打点计时器应接在学生电源的直流输出端
C. 在探究加速度a与质量M的关系时，应保证小车的合力大小不变
D. 在探究加速度a与质量M的关系时，为了直观判断二者间的关系，作出a−1M图像
实验室用滑轮、小车、打点计时器、砂桶、细线、纸带等实验器材组成下图所示实验装置可以完成多个力学实验，利用该装置进行如下实验时，以下说法正确的是( )
A. 在“研究匀变速直线运动”时必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力影响
B. 在“研究匀变速直线运动”时必须使砂和砂桶总质量远小于小车的质量
C. 在“探究加速度a与小车质量M关系”时每次改变小车质量之后不需要要重新平衡摩擦力
D. 在“探究加速度a与力F关系”时要调整滑轮高度使连接小车的细线水平
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某组同学采用控制变量的方法来研究在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.下列措施中不需要或不正确的是( )
①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力等于细绳对小车的拉力
②平衡摩擦力的方法是在塑料小盘中添加砝码，使小车能匀速滑动
③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
④实验中通过在小盘中增加砝码来改变小车受到的拉力
⑤实验中应先放开小车，然后再接通打点计时器的电源
A. ①③⑤B. ②③⑤C. ③④⑤D. ②④⑤
下列说法正确的是
A. 国际单位制中，力学的基本单位有牛顿、千克和秒
B. 在探究加速度与力、质量的关系实验中采用了控制变量法
C. 牛顿第一定律是通过多次实验总结出来的一条实验定律
D. 亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
如图所示的“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是( )
A. 应尽量保证小车的总质量远小于槽码的总质量
B. 应将木板右端适当垫高以补偿阻力
C. 应保证牵引小车的细线与木板平行
D. 应采用控制变量法分别研究加速度与质量及加速度与力的关系
如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验方案之一，通过位移的测量来代替加速度的测量，即a1a2a1a2=x1x2.用这种替代成立的操作要求是( )
A. 实验前必须先平衡摩擦力
B. 必须保证两小车的运动时间相等
C. 两小车都必须从静止开始做匀加速直线运动
D. 小车所受的水平拉力大小可以认为是砝码(包括小盘)的重力大小
甲、乙、丙、丁四位同学在探究加速度与物体质量和合外力的关系的实验时，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，分别得出如图中甲、乙、丙、丁四条图线，其中图甲、乙、丙是a−F图线，图丁是a−1M图线，则下列说法中正确的是( )
A. 甲和乙较好地把握了实验条件M远大于m
B. 丙和丁没有把握好实验条件M远大于m
C. 甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板的倾角太大
D. 甲、乙、丙三同学中，丙较好地完成了平衡摩擦力的操作
如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图
下列说法正确的是( )
A. 每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B. 应保证小沙桶质量m远远小于小车和砝码质量M
C. 作出加速度和受力的a−F图和加速度和质量的a−M图
D. 在释放前小车应靠近打点计时器
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目．
(1)有关实验以及数据处理，下列说法正确的是_________．
A.应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
B.可以用天平测出小桶和砂的总质量m及小车和砝码的总质量M；根据公式a=mgM，求出小车的加速度
C.处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差
D.处理实验数据时采用a−1M图象，是为了便于根据图线直观地作出判断
(2)某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的a−F关系可用图甲中的哪个表示？________(图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)．
(3)某学生将实验装置按如图乙所示安装好，准备接通电源后开始做实验．他的装置图中，明显的错误是__________________.(写出两个)
(4)图丙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：XAB=4.22cm、XBC=4.65cm、XCD=5.08cm、XDE=5.49cm，XEF=5.91cm，XFG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=__________m/s2.(结果保留二位有效数字)．

在探究加速度与力、质量关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验中为探究加速度与力的关系，一定要进行的操作是________
A.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
B.用天平测出砂和砂桶的质量
C.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
D.小车远离打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
(2)在正确操作的前提下，该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据该纸带，可求打计数点2时小车的速度大小v2=________m/s，小车的加速度为________m/s2(结果均保留三位有效数字)。若打点计时器交流电源的实际频率偏大，则小车加速度的测量值比真实值________(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出．
(1)当M与m的大小关系满足____________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地找出加速度a与质量M的关系，应该作a与____________的图象．
(3)如图2(a)是甲同学根据测量数据作出的a−F图线，说明实验存在的问题是________________________________________________________________________．

(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a−F图线如图2(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？___________________________________．
(1)某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验。

①先进行平衡摩擦力的操作：将木板右端垫高，小车不悬挂钩码，启动打点计时器，轻推一下小车，小车下滑。调整垫起的高度，多次实验，直到纸带上点迹分布均匀，小车做＿＿＿＿直线运动；
本实验使用的电源为______(填直流电或交流电)
②图乙为实验得到的某条纸带的一部分，A、B、C为三个连续的计数点(相邻计数点间还有四个点未画出)，相邻计数点间距分别为x1，x2。计时器打点时间间隔为0.02s，相邻计数点的时间间隔T=_________s；他想通过计算计数点的速度得到小车的加速度。打B点时小车的速度大小为__________(用x1、x2和T表示)
(2)在“互成角度的两个力的合成”实验中
①用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是________
A.橡皮条固定端的位置B.描下点位置和两条细绳套的方向
C.橡皮条伸长后的总长度D.两个弹簧秤的读数
②做实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的图，其中为橡皮筋与细绳的结点．图中的____是和的合力的理论值；____是和的合力的实际测量值。
用图甲所示装置可以用来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。

(1)试验器材a的名称是____；b的名称是____；
(2)实验过程中，除了图中所示仪器之外，还需用到的器材是____(填序号)
A.秒表
B.弹簧测力计
C.毫米刻度尺
D.干电池组
(3)某次实验打下如图乙所示的一条纸带，图中各计数点之间还有四个点未标出。根据图中数据可知，打下计数点“3”时小车的速度大小为____m/s(计算结果保留2位小数)。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、本实验研究加速度与质量、力之间的关系，所以采用的方法是控制变量法，故A正确。
B、探究加速度与质量的关系时，应该控制力不变，故B错误。
C、探究加速度与力的关系时，作a−F图象应该将点拟合成一条倾斜的直线。故C错误。
D、在研究两个变量之间的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出直线图形。探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a−1M 图象。故D错误。
故选：A。
本题考查“探究加速度与力、质量的关系”实验，只要掌握了实验原理就能顺利解决此类题目，就能举一反三，所以要注意基本原理的学习．
2.【答案】D
【解析】解：A、在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂挂上砝码盘及砝码，故A错误．
B、实验时应先接通电源然后再放开小车，故B错误．
C、在探究加速度与外力的关系时，应该保持小车的质量不变，改变砝码盘中砝码质量，故C错误．
D、要直观的反映两个量之间的关系，可以通过作图来解决．但是只有作出一条直线，才可以直观的反映两个变量之间的关系．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a−1M图象，a−1M图象为过坐标原点的倾斜直线，说明a与M成反比，故D正确．
故选：D．
本题考查“探究加速度与力、质量的关系”实验，只要掌握了实验原理就能顺利解决此类题目，就能举一反三，所以要注意基本原理的学习．
3.【答案】B
【解析】解：A、若打点计时器固定在滑轮的位置，则纸带就没有运动的空间，因此打点计时器应固定没有滑轮的另一侧；故A错误；
B、当拉力一定时，改变小车的质量，测量加速度，所以小车质量是必测的，故B正确；
C、平衡摩擦力时应将砝码及盘均取下，垫高平板的一端让小车恰能在斜板上做匀速直线运动，故C错误；
D、小车加速，同样砝码也向下做加速运动，属失重，绳子拉力小于砝码的重力，故D错误。
故选：B。
探究加速度与作用力和质量的关系的操作过程，由于是采用的控制变量法，而改变力是通过改变钩码的重力，而改变小车的质量均是要测质量的。
本题考查了牛顿第二定律的应用，应用匀变速直线运动的推论、牛顿第二定律即可解题，要熟练掌握基础知识。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中应先接通电源，再释放小车；打点计时器使用交流电源；此实验采用的是控制变量法；根据牛顿第二定律的表达式判断做什么样的图象会更直观。
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项。该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要。
【解答】
A.实验时，如果先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理。所以应先接通电源，再释放小车，故A正确；
B.打点计时器使用的是交流电源，故B错误；
C.该实验采用的是控制变量法研究，在探究加速度与质量的关系时，应保持合力大小不变，故C正确；
D.在探究加速度a与质量M的关系时，为了直观判断二者间的关系，应用描点法拟合呈一条倾斜的直线。所以应作出a−1M图象，故D正确。
此题选错误的，故选B。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题。
【解答】
AB.用此装置“研究匀变速直线运动”时，只要使小车做匀变速直线运动，必须设法保证小车所受合外力为恒力，不必要使砂和砂桶总质量远小于小车的质量，也不需要平衡摩擦力，故AB错误；
C.用此装置做“探究加速度a与小车质量M的关系”的实验时，平衡摩擦力的方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，即Mgsinθ=μMgcsθ，式子成立与质量无关，故改变质量后不需重新进行平衡，故C正确；
D.在利用该装置来做““探究加速度a与力F关系”时要调整滑轮高度使连接小车细线与木板平行，才能确保小车的加速度稳定，否则随着小车的移动，细线与木板之间的夹角变化，导致在运动过程中，拉小车的力发生变化，故D错误；
故选C。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查探究加速度与力、质量的关系的使用，熟悉实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；
探究加速度与力的关系实验时，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcsθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力，操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车。小车的加速度应根据打出的纸带求出，释放小车时，小车应靠近打点计时器以使纸带上能打点的长度更大。
【解答】
平衡摩擦力的主要目的是使小车重力沿板方向的分力与小车受到的摩擦力平衡，所以平衡摩擦力时不要挂小盘，有mgsinθ=μmgcsθ，质量m可以约掉，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和小盘中砝码的质量，还是改变小车及车中砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力，所以步骤②不正确，步骤③不需要；实验过程中通过改变小盘的砝码个数来改变小车受到的拉力，使用打点计时器时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车，步骤⑤不正确，B符合题意。
故选B。
7.【答案】B
【解析】本题考查了力学的基本理论、研究方法等，要求熟知且理解。
A.国际单位制中，力学的基本单位有米、千克和秒，A错误；
B.在探究加速度与力、质量的关系实验中采用了控制变量法，B正确；
C.牛顿第一定律是理想定律，不是实验定律，C错误；
D.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，D错误。
故选B。
8.【答案】BCD
【解析】
【分析】本题考查“探究加速度与力、质量的关系”实验，基础题。
“探究加速度与力、质量的关系”实验原理为近似认为槽码总重力为小车所受合力，所以需要补偿阻力，需要牵引小车的细线与木板平行，应使槽码的总质量远小于小车的总质量，实验中运用控制变量法研究各量间的关系。
【解答】BC.“探究加速度与力、质量的关系”实验原理为近似认为槽码总重力为小车所受合力，所以需要补偿阻力，需要牵引小车的细线与木板平行，B、C正确；
D.实验中运用控制变量法研究各量间的关系，D正确；
A.应使槽码的总质量远小于小车的总质量，A错误。
9.【答案】BC
【解析】
【分析】
通过位移的测量来代替加速度的测量原理，是根据初速度为零的匀加速直线运动位移时间公式x=12at2得出的，则要求初速度为零，运动时间要相等。
根据物体运动遵循的规律推导出实验操作的步骤是我们进行实验设计的基本思路。
【解答】
当两小车都做初速度为0的匀变速直线运动，根据x=12at2
可得物体的加速度a=2xt2，
所以a1a2=2x1t12×t222x2
根据题意要通过位移的测量来代替加速度的测量，即满足a1a2=x1x2，
则要t1=t2，此操作与平衡摩擦力无关，小车所受的水平拉力不等于砝码(包括小盘)的重力，故BC正确，AD错误。
故选BC。
10.【答案】ACD
【解析】
【分析】
本题考查“探究加速度与力、质量的关系”实验，只要掌握了实验原理就能顺利解决此类题目，就能举一反三，所以要注意基本原理的学习．
【解答】
AB.在a−F图中，当m≪M时，a与F成线性关系，所以甲、乙和丙较好地把握了实验条件M远远大于m，随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量时，图象上部会出现弯曲现象，所以图象丁没有把握好实验条件M远大于m，故A正确，B错误；
C.甲图中，当F≠0时，a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明遗漏了平衡摩擦力步骤或平衡摩擦力不足，即甲同学长木板的倾角太小，
乙图中a−F图象不过坐标原点，在a轴上有截距，说明木板垫起的太高，过度平衡摩擦力，故C正确；
D.丙图象是一条过原点的直线，说明较好地完成了平衡摩擦力的操作，故D正确。
故选ACD。
11.【答案】BD
【解析】
【分析】
本题考查了探究加速度与力、质量的关系的实验，该实验中需要平衡摩擦力，根据纸带求小车的加速度，掌握实验原理是正确解题的关键。
每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力；应保证小沙桶质量m远远小于小车和砝码质量M；实验处理数据时，应作出加速度和受力的a−F图像和加速度与质量的倒数的a−1M 图像；为更多采集数据，小车初始位置应靠近打点计时器。
【解答】
A.平衡摩擦力后有Mgsinθ=μMgcsθ，即μ=tanθ，与小车的质量无关，故改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故A错误；
B.实验过程中，需要将小沙桶和沙的重力作为小车的合力即绳子拉力，对于整体分析有mg=M+ma，对小车有T=Ma=MM+mmg=11+mMmg，故当小沙桶质量m远远小于小车和砝码质量M时，绳子拉力近似等于小沙桶和沙的重力，故B正确；
C.实验处理数据时，应作出加速度和受力的a−F图像和加速度与质量的倒数的a−1M 图像，故C错误；
D.为更多采集数据，小车初始位置应靠近打点计时器，故D正确。
故选BD。
12.【答案】(1)ACD
(2)C
(3)打点计时器使用直流电源；小车与打点计时器间的距离太长；木板水平，没有平衡摩擦力
(4)0.42
【解析】
【分析】
(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中要注意平衡摩擦力；同时要注意根据实验的原理和实验方法分析实验中的注意事项及实验结论；
(2)在探究加速度与力、质量的关系时，应平衡摩擦力，平衡摩擦力时如果木板垫得过高，平衡摩擦力过度，小车受到的合力大于拉力，a−F图象在a轴上有截距；如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小车受到的合力小于拉力，a−F图象在F轴上有截距；
(3)分析实验装置的安装情况，从而明确出现的明显错误；
(4)根据逐差法即可求得小车的加速度。
本题考查了“探究加速度与力、质量关系”的实验中注意事项以及利用图象处理数据等基本知识，要注意动手实验，加强对基础实验的理解，同时注意掌握逐差法的正确应用。
【解答】
(1)A为保证绳拉小车的力等于砂和小桶的总重力大小，应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差，故A正确；
B、小车的加速度应通过打点计时器打出的纸带求出，故B错误；
C、采用描点法画图象来处理实验数据，不仅可以减小误差，还可以形象直观地反映出物理量之间的关系，故C正确；
D、为了将图象画成我们熟悉的直线，更直观反映两个变量的关系．a与M成反比，故数据处理应作a−1M图象，故D正确。
故选：ACD。
(2)在平衡摩擦力时，把长木板的一侧垫得过高，使得倾角偏大，小车重力沿木板向下的分力大于小车受到摩擦力，小车受到的合力大于砂桶的拉力，在砂桶对小车施加拉力前，小车已经有加速度；在探究物体的加速度与力的关系时，作出的a−F图线在a轴上有截距，故C正确。
故选：C。
(3)由实验原理图可知，打点计时器用的必须是交流电，图中用的是直流电；小车释放的位置应该靠近计时器，以便测量更多的数据来减小误差；同时木板水平，没有平衡摩擦力。
(4)由逐差法可以求出a=xDG−xAD9T2=0.42m/s2 。
故填：(1)ACD；(2)C；(3)打点计时器使用直流电源；小车与打点计时器间的距离太长；木板水平，没有平衡摩擦力；(4)0.42。

13.【答案】(1)C；(2)0.411；2.00；偏小。
【解析】
【分析】
(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；
(2)根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可解得打计数点2时小车的速度大小，匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，明确频率和周期之间的关系即可判断测量的加速度与真实的加速度之间关系。
考查了基本仪器的使用和基础实验的操作细节，对于基础知识，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
【解答】
(1)AB.本题拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量远小于车的质量，故AB错误；
C.将带滑轮的长木板一端垫高，以平衡摩擦力，故C正确；
D.打点计时器运用时，都是小车靠近打点计时器，先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录力传感器的示数，故D错误；
故选C。
(2)两计数点间还有4个点没有画出，故周期为T=0.1s，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可解得打计数点2时小车的速度大小：v2=x132T=3.09+5.120.2×10−2m/s=0.411m/s；
根据逐差法可知： a= x36−x03 9T2= (11.09+9.13+7.10−5.12−3.09−1.10)×10−2 9×0.12 m/s2=2.00m/s2；
正常情况下，交流电频率为50Hz，则其打点周期为0.02s，若打点计时器交流电源的实际频率偏大，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的加速度速度数值将比物体的真实数值偏小。
14.【答案】(1)M>>m(2)1M(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)小车及车上的砝码的总质量不同
【解析】
【分析】
(1)要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有
m<(2)反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系。
(3)图B中图象与横轴的截距大于0，说明在拉力大于0时，加速度等于0，即合外力等于0。
(4)a−F图象的斜率等于物体的质量，故斜率不同则物体的质量不同。
只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握。
【解答】
(1)以整体为研究对象有mg=(m+M)a
解得a=mgM+m，
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=MmgM+m
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M>>m，即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。
(2)根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a−M图象；但a=FM，故a与1M成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a−1M图象。
(3)图B中图象与横轴的截距大于0，说明在拉力大于0时，加速度等于0，说明物体所受拉力之外的其他力的合力大于0，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
(4)由图可知在拉力相同的情况下a乙>a丙，
根据F=ma可得m=Fa，即a−F图象的斜率等于物体的质量，且m乙故填：(1)M>>m(2)1M(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)小车及车上的砝码的总质量不同

15.【答案】(1)①匀速直线运动；交流电；② 0.1；x1+x22T
(2)① BD；②F；F′
【解析】
(1)
【分析】
平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动。物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，同时根据逐差法△x=aT2可以求出物体加速度的大小。
【解答】
①系统受到的阻力包括限位孔对纸带的阻力，故要拖着纸带平衡摩擦力，直到小车做匀速直线运动，即可达到平衡摩擦力的目的；打点计时器是使用交流电的计时仪器；
②计时器打点的时间间隔为0.02s，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s；中间时刻速度为该段距离的平均速度即为x1+x22T；
(2)
【分析】
该题主要考查“互成角度的两个力的合成”实验相关知识。熟知实验原理、实验操作方法和步骤、实验注意事项是解决本题的关键。
①根据实验操作方法和步骤、实验注意事项分析需记录的事项；
②本实验采用了“等效法”，根据等效法原理分析理论值和实际测量值。
【解答】
①该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较，最后得出结论，故需要记录的是两弹力的大小和方向，故AC错误，BD正确；
②本实验采用了“等效法”，F1与F2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值，所以F是F1和F2的合力的理论值，F′为F1和F2的合力的实际测量值。
故答案为：(1)①匀速直线运动；交流电 ② 0.1 x1+x22T；
(2)① BD ②F F′。
16.【答案】(1)天平；打点计时器；
(2)C
(3)0.82或0.83
【解析】
【分析】
(1)实验需要测量小车、砂和砂桶的质量，根据实验需要测量的量与实验原理分析答题。实验前应平衡摩擦力，实验时应先接通电源然后释放小车，当砂与砂桶的质量远小于小车质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砂与砂桶的重力。
(2)小车做初速度为零的匀加速直线运动，根据图示纸带，应用匀变速直线运动的推论分析答题。
本题考查了实验注意事项与实验数据处理，应用匀变速直线运动推论可以求出小车的瞬时速度与加速度；掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。
【解答】
解：(1)实验需要测量计数点间的距离，需要测量小车、砂和砂桶的质量，由图示实验可知，(1)试验器材a的名称是天平；b的名称是打点计时器；
(2)实验过程中，除了图中所示仪器之外，还需用到的器材是毫米刻度尺来测量位移，计算速度；
(3)小车做初速度为零的匀加速直线运动，相等时间内小车位移越来越大，由图示纸带可知，纸带靠近0端连接小车；打下3时小车的速度为：v=x242t=0.82m/s；
故答案为：
(1)天平；打点计时器；(2)C(3)0.82或0.83。