2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)4驗(yàn)證牛頓第二定律

1、實(shí)驗(yàn)4驗(yàn)證牛頓第二定律一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 會(huì)用控制變量法探究加速度 a與合力F、質(zhì)量M的關(guān)系；2 掌握利用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法.二、實(shí)驗(yàn)器材一端有定滑輪的長(zhǎng)木板、 、復(fù)寫(xiě)紙片和紙帶、小車(chē)、盤(pán)、重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平、砝碼、 、導(dǎo)線.考點(diǎn)旦動(dòng)探究不同甫點(diǎn)不廚需法O考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作本實(shí)驗(yàn)利用盤(pán)及盤(pán)中重物通過(guò)細(xì)繩牽引小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)的方法研究加速度a與力F質(zhì)量M的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)采用控制變量法，共分兩步研究：第一步，保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變 盤(pán)中重物的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的a,驗(yàn)證a與F的關(guān)系；第二步，保持盤(pán)中重物的質(zhì)量不變，改變小車(chē)上砝碼的質(zhì)量，測(cè)出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a,驗(yàn)證a與M的關(guān)系實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的

2、物理量有：(1) 小車(chē)及車(chē)上砝碼的總質(zhì)量 M用天平測(cè)出.(2) 小車(chē)受到的拉力 F拉力近似等于盤(pán)和重物的總重力mg盤(pán)和重物的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)和車(chē)上砝碼的總質(zhì)量).小車(chē)的加速度a:通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶，ai + 比+ a3X6 + X5+ X4 X3 X2 Xi計(jì)算出.證移傅塑發(fā)射胖)何移傳短暮(按收養(yǎng))3m m圖 S4-1(b)圖(b)為小車(chē)所受作用力不變時(shí)實(shí)驗(yàn)所得的a-M圖像，從圖像上可以看到直線不過(guò)原9f畫(huà)1 2021 湖南十三校聯(lián)考在“用DIS探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖S4-1(a)所示.(1) 本實(shí)驗(yàn)是通過(guò) 來(lái)改變對(duì)小車(chē)的拉力，通過(guò)增加小車(chē)上的配重片來(lái)改變小車(chē)的質(zhì)量，通過(guò)位移

3、傳感器測(cè)得小車(chē)的v-t圖像，通過(guò) 求解小車(chē)的加速度.點(diǎn)，其原因是.A. 鉤碼質(zhì)量過(guò)大B. 軌道傾斜，左端偏高C. 軌道傾斜，右端偏高D. 小車(chē)與軌道間的摩擦未被平衡盃I(yíng)式題2021 哈爾濱六中四模如圖S4-2所示為用速度傳感器探究小車(chē)獲得的速度 與小車(chē)受到的合力及運(yùn)動(dòng)位移關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置：該小組設(shè)計(jì)的思路是將小車(chē)從A位置由靜止釋放，用速度傳感器測(cè)出小車(chē)獲得的速度.實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行：一是保持沙和沙桶的質(zhì)量不變，改變速度傳感器B與A位置的距離，探究小車(chē)獲得的速度與小車(chē)運(yùn)動(dòng)位移的關(guān)系； 二是保持 速度傳感器的位置不變，改變沙和沙桶的質(zhì)量，探究小車(chē)獲得的速度與小車(chē)所受合力的關(guān)系 速度傳驪器圖 S4-2(1

4、) 實(shí)驗(yàn)中在探究三個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，采用的物理方法是 (2) 在探究小車(chē)獲得的速度 v與小車(chē)運(yùn)動(dòng)位移x的關(guān)系時(shí)，測(cè)出多組V、x的數(shù)據(jù)后作出的v2-x圖像的形狀是 (填“直線或“曲線)(3) 在探究小車(chē)獲得的速度與小車(chē)所受合力的關(guān)系時(shí)，要使沙和沙桶的重力等于小車(chē)受到的合力需要采取什么措施？ .本卷須知(1) 在本實(shí)驗(yàn)中，必須平衡摩擦力，在平衡摩擦力時(shí)，不要把盤(pán)和重物系在小車(chē)上，即 不要給小車(chē)加任何牽引力，并要讓小車(chē)拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng).(2) 安裝器材時(shí)，要調(diào)整滑輪的高度，使拴小車(chē)的細(xì)繩與斜面平行，且連接小車(chē)和盤(pán)應(yīng) 在平衡摩擦力之后.(3) 改變小車(chē)的質(zhì)量或拉力的大小時(shí)，改變量可適當(dāng)大一些，但應(yīng)滿

5、足盤(pán)和重物的總質(zhì) 量遠(yuǎn)小于小車(chē)和車(chē)上砝碼的總質(zhì)量.盤(pán)和重物的總質(zhì)量不超過(guò)小車(chē)和車(chē)上砝碼總質(zhì)量的10%.(4) 改變拉力和小車(chē)質(zhì)量后，每次開(kāi)始時(shí)小車(chē)應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，再放開(kāi)小車(chē)，且應(yīng)在小車(chē)到達(dá)滑輪處前按住小車(chē).考點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理與誤差分析1. 數(shù)據(jù)處理 x(1) 先在紙帶上標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，根據(jù)公式a=計(jì)算加速度.(2) 需要記錄各組對(duì)應(yīng)的加速度a與小車(chē)所受牽引力F,然后建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示作用力 F,描點(diǎn)畫(huà)出a-F圖像，如果圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，便證明加速度與作用力成正比.再記錄各組對(duì)應(yīng)的加速度a與小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M然后一 一 一

6、 1 1建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示加速度 a用橫坐標(biāo)表示總質(zhì)量的倒數(shù) m描點(diǎn)畫(huà)出a-M圖像， 如果圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，就證明了加速度與質(zhì)量成反比.2. 誤差分析(1) 質(zhì)量的測(cè)量、紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測(cè)量、拉線或紙帶不與木板平行等都會(huì)造成誤 差.(2) 實(shí)驗(yàn)原理不完善引起誤差.a= M+m通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使小車(chē)所受的阻力被平衡，當(dāng)小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以得到M mgg, T= mgM+m=煮只有當(dāng)M? m時(shí)，才可近似認(rèn)為小車(chē)所受的拉力T等于mg所以本實(shí)m 1+m驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差.(3) 平衡摩擦力不準(zhǔn)造成誤差.嗣2 2021 課標(biāo)全國(guó)卷I 某同學(xué)利用圖S4-3(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系

7、統(tǒng)獲得了小車(chē)加速度 a與鉤碼的質(zhì)量 m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖(b)所示實(shí)驗(yàn)中小車(chē)(含發(fā)射器)的 質(zhì)量為200 g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車(chē)的加速度由位移傳感器 及與之相連的計(jì)算機(jī)得到，答復(fù)以下問(wèn)題：位移傳滋器(發(fā)射器)程移憐盛膿(擺收熬) 屮車(chē) 匸4UA圖 S4-3(1) 根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車(chē)的加速度與鉤碼的質(zhì)量成 (選填“線性或“非線性)關(guān)系.(2) 由圖(b)可知，a- m圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是 (3) 假設(shè)利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“在小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，小車(chē)的加速度與作用力成正比的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車(chē)受到的合外力，那么實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是，鉤

8、碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是 L答式題1用如圖S4-4所示的裝置探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，帶滑輪的長(zhǎng)木板和彈簧測(cè)力計(jì)均水平固定.圖 S4-4(1) 實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是 (填選項(xiàng)前的字母)A. 小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè) 力計(jì)的示數(shù)B. 改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出幾條紙帶C. 用天平測(cè)出沙和沙桶的總質(zhì)量D. 為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量(2) 以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F為橫坐標(biāo)，以加速度 a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的 a-F圖像可能正確的是圖S4-5中的(填選項(xiàng)字母).(3) 假設(shè)測(cè)出的a-F圖像的斜率為k，那么小車(chē)的質(zhì)量為 .

9、囹式題2 2021 西安八校聯(lián)考某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖 S4-6甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝 置來(lái)探究合力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系.(1) 為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌最右端高度h(見(jiàn)圖甲)關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量 M和氣墊導(dǎo)軌最右端的高度的正確操作方法是 .A. M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變B. M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大C. M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小D. M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小(2) 做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置(氣墊導(dǎo)軌右端)由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)可讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1、2的時(shí)間分別為 t1A 12；用

10、刻度尺測(cè)得兩個(gè)光電門(mén)中心之間的距離x,用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度d.那么滑塊加速度的表達(dá)式 a=(以上表達(dá)式均用字母表示)如圖乙所示，假設(shè)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度，其讀數(shù)為mm.劇度尺甲圖 S4-6本卷須知(1)如果a與是正比關(guān)系，那么a-圖像是直線，而假設(shè)a與M是反比關(guān)系，那么a-M圖像是曲線，在研究?jī)蓚€(gè)量的關(guān)系時(shí)，直線更易確定兩者之間的關(guān)系，故本實(shí)驗(yàn)作 在平衡摩擦力時(shí)，除了不掛盤(pán)和重物外，其他都應(yīng)跟正式實(shí)驗(yàn)一樣，勻速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志是打點(diǎn) 計(jì)時(shí)器打出的紙帶上各點(diǎn)間的距離相等.課時(shí)鞏周訓(xùn)練1. 2021 大連二診某同學(xué)在“探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，按照正確操作步驟，得到了在不同合外力下

11、的I、n、川、w等幾條紙帶，并在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 0.1 S,將每條紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)都記為 0、1、2、3、4、5，如圖S4-7 所示A B C三段紙帶，分別是從三條不同紙帶上撕下的. I 丨4令I(lǐng)An1 ?八7.04cm9,03cmC圖 S4-7(1) 打下計(jì)數(shù)點(diǎn)1時(shí)，紙帶的速度大小為 m/s(保存兩位有效數(shù)字，下同); 打I紙帶時(shí)，物體的加速度大小是 m/s2;(3) 在A B、C三段紙帶中，屬于紙帶I的是 .2. 2021 蘭州3月診斷在“探究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，某校的興趣小組采用如圖S4-8甲所示的傳感器實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行研究，計(jì)算機(jī)可通過(guò)位移傳感

12、器采集的數(shù)據(jù)直接 計(jì)算出小車(chē)的加速度.實(shí)驗(yàn)時(shí)他們用鉤碼的重力作為小車(chē)所受外力，平衡好摩擦后，保持小 車(chē)質(zhì)量不變，改變所掛鉤碼的數(shù)量，屢次重復(fù)測(cè)量根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a-F關(guān)系圖線(如圖乙所示).位移傳廉賽胃小車(chē)廠I ,甲(1) 分析此圖線的圖 S4-8OA 段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是Fi I割度尺乙同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖 S4-10所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)總質(zhì)量用M表示(乙圖中M包括小車(chē)與傳感器，丙圖中M包括小車(chē)和與小車(chē)固連的滑輪 )，鉤碼總質(zhì)量用 m表示.蹄輪力榕懇雅小北配帶 珥也UJ點(diǎn)il時(shí)痔碼51 !XJ叮乙測(cè)力計(jì) 繃線 小乍衆(zhòng)帶抑naMj點(diǎn)肝播7i :定/一Pa2;丙圖 S4-10(1) 為便于

13、測(cè)量合外力的大小，并得到小車(chē)總質(zhì)量一定時(shí)，小車(chē)的加速度與所受合外力成正比的結(jié)論，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A. 三組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要平衡摩擦力B. 三組實(shí)驗(yàn)都需要平衡摩擦力C. 三組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量 M的條件D. 三組實(shí)驗(yàn)都需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量M的條件(2) 假設(shè)乙、丙兩位同學(xué)發(fā)現(xiàn)某次測(cè)量中力傳感器和測(cè)力計(jì)讀數(shù)相同，通過(guò)計(jì)算得到小車(chē)1加速度均為a, a= ?g, g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋敲匆?、丙兩人?shí)驗(yàn)時(shí)所用小車(chē)總質(zhì)量之比為，乙、丙兩人實(shí)驗(yàn)用的鉤碼總質(zhì)量之比為 .5. 2021 西城二模如圖S4-11所示為某同學(xué)研究“在外力一定的條件

14、下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.圖 S4-11(1) 下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶滑輪的長(zhǎng)木板、墊塊、小車(chē)和砝碼、沙和沙桶、刻度尺除以上器材外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有.A.秒表B .天平(附砝碼) C.低壓交流電源 D .低壓直流電源(2) 實(shí)驗(yàn)中，需要補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車(chē)的阻力及其他阻力：小車(chē)放在木板上，后面固 定一條紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車(chē)在不受繩的拉力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做 運(yùn)動(dòng).(3) 實(shí)驗(yàn)中，為了保證沙和沙桶所受的重力近似等于使小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力，沙和沙桶的總質(zhì)量m與小車(chē)和車(chē)上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件

15、是這樣，在改變小車(chē)上砝碼的質(zhì)量時(shí)，只要沙和沙桶質(zhì)量不變，就可以認(rèn)為小車(chē)所受拉力幾乎不變.(4) 如圖S4-12所示，A B C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，假設(shè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén) A B間的距離為xi, B C間的距離為X2,那么小車(chē)的加速度a =.T= 0.10 s,Xi = 5.90 cm , X2= 6.46 cm，貝U a=m/s (結(jié)果保存 2 位有效數(shù)字).單 f：“ cm甲乙(1) 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖乙所示 ,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s.從比較清晰的點(diǎn)起，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有 4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖乙 所示，該小車(chē)的加速度大小a =m/

16、s 2(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字).(2) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)作出的a- F圖線如圖丙所示，請(qǐng)寫(xiě)出一條對(duì)提高本實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：.答案(1)0.16(2)實(shí)驗(yàn)前要平衡小車(chē)所受的摩擦力解析 x = 0.16 cm= 1.6 x 103m,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T= 5X 0.02 s= 0.10$,由4 x = aT2解得，a= 0.16 m/s 2; (2)由圖可以看出，實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有平衡或者沒(méi)有完全平衡 小車(chē)所受的摩擦力，所以實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先平衡小車(chē)所受的摩擦力.3如下列圖是利用光電門(mén)探究“滑塊加速度與外力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置滑塊上的擋光板的寬度為d,滑塊出發(fā)點(diǎn)到光電門(mén)位置的距離為I.使滑塊從起點(diǎn)由靜

17、止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).光電計(jì)時(shí)器記錄下滑塊上擋光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t.(2) 滑塊的加速度a =;(3) 換用不同鉤碼拉，測(cè)出多組不同拉力F對(duì)應(yīng)的 t，用圖像法處理獲得的數(shù)據(jù)，假設(shè)以為縱坐標(biāo)，以F為橫坐標(biāo)，才能得出加速度與合外力的正比關(guān)系.dd21答案(1)貢2TTJ?解析(1)擋光板寬度很小，擋光板過(guò)光電門(mén)時(shí)的平均速度可取代瞬時(shí)速度，那么滑塊通、一、d、一一、 2、d2過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v =; (2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)公式v = 2al，加速度a=2; 由F= ma t2l td2 m 1 =知，?=【課時(shí)穩(wěn)固訓(xùn)練】1. (1)0.20(2)2.0(3) B2X1 + x (1.01 + 3.01 ) x

18、 10 m 解析(1) V1 = -爲(wèi)尸，作圖時(shí)應(yīng)以拉力 F為橫坐標(biāo)，以1為縱坐標(biāo).=0.20 m/s ; (2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式厶 x2X 0.10 s22 x (3.01 1.01 )x 10 m2一一=aT2得，a=T廠=(010 s廠 =2.0 m/s ; (3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(相鄰的時(shí)間間隔位移之差相等)得出位移之差為 3.01 cm 1.01 cm = 2.00 cm，那么后續(xù)位移為X23= X12 + 2.00 cm = 5.01 cm , X34= X23+ 2.00 cm = 7.01 cm，所以屬于紙帶 I 的是 B2. (1)小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)，其加速度與小車(chē)受到的合

19、力成正比(2)C解析(1)圖線0A為過(guò)原點(diǎn)的直線，由此得到如下結(jié)論：小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)，其加速度 與小車(chē)受到的合力成正比.(2)對(duì)小車(chē)和鉤碼分別應(yīng)用牛頓第二定律得，mg- T= ma T= Ma那么加速度a= #島小車(chē)受到的拉力T= Ma=洛需當(dāng)m? M時(shí)可認(rèn)為小車(chē)受到的合力等于鉤 碼的重力，如果鉤碼質(zhì)量過(guò)大，那么小車(chē)受到的合力明顯小于鉤碼重力，實(shí)驗(yàn)誤差較大，a-F圖像偏離直線，選項(xiàng) C正確.13. (1)2.25(2) A位置到光電門(mén)B之間的距離L (3)A 丁 F解析(1)由游標(biāo)卡尺的圖示可知，d = 2 mm+ 5X 0.05 mm = 2.25 mm ; (2)由遮光條的寬度與時(shí)間t，可計(jì)

20、算出滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度，欲求滑塊加速度，那么還應(yīng)該知道A位置到光電門(mén)B之間的距離L; (3)由于細(xì)線上連接有力傳感器，它可以直接測(cè)出細(xì)線上拉力的大 小，故沒(méi)有必要使滑塊質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量，所以A是不必要的；而B(niǎo)中使A位置與光電門(mén)間的距離適當(dāng)大些、C中應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平、D中使細(xì)線與氣墊導(dǎo)d 1 1 1 mg-T= ma T= Ma解得訂而M+ g，那么；-M圖像為2軌平行等都是有必要的；(4)根據(jù)L= 藥可知，加速度 a與t2是成反比的，故欲研究滑塊1的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出pa-F的圖像，如果該圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，那么說(shuō)明加速度與力是成正比的.4. (1

21、)BC(2)1 ：21 ：2解析(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系，必須平衡摩擦力才能滿足 繩對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)受到的合力，所以三組實(shí)驗(yàn)都需要平衡摩擦力；圖甲實(shí)驗(yàn)方案中， 繩的拉力是用鉤碼的重力替代的，因小車(chē)與鉤碼具有大小相等的加速度，所以繩的拉力小于 鉤碼的重力，只有在鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，鉤碼加速度較小，繩的拉力才近似等 于鉤碼的重力，實(shí)驗(yàn)方案甲必須滿足鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量 M的條件；方案乙中繩的拉力用力傳感器測(cè)出，不需要滿足鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量 M的條件；方案丙小車(chē)受到的拉力等于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的2倍，不需要滿足鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量M的條件.選項(xiàng) B、C正確.(2)乙方案中對(duì)小車(chē)有 T= Ma,丙方案中對(duì)小車(chē)有 2T= Ma,所以M : M= 1 : 2；乙方案中對(duì)鉤碼有mg T= ma,丙方案中，鉤碼的加速度是小車(chē)加速度的2倍，對(duì)鉤碼有 mg T= m2a,所以m： m= 1 : 2.X2 X15. (1)BC(2)勻速直線 (3) n? M (4)0.56(5)C0.56 m/s 2； (5)根據(jù)牛頓第二定律,不過(guò)原點(diǎn)的直線，選項(xiàng) C正確.解析(1)本實(shí)驗(yàn)需要用天平測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)