第19講實(shí)驗(yàn)：探案加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

內(nèi)容導(dǎo)航——預(yù)習(xí)三步曲

第一步：學(xué)

析教材學(xué)知識(shí)：教材精講精析、全方位預(yù)習(xí)

練習(xí)題講典例：教材習(xí)題學(xué)解題、快速掌握解題方法

練考點(diǎn)強(qiáng)知識(shí)：4大核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練

第二步：記

串知識(shí)識(shí)框架：思維導(dǎo)圖助力掌握知識(shí)框架、學(xué)習(xí)目標(biāo)復(fù)核內(nèi)容掌握

第三步：測(cè)

過(guò)關(guān)測(cè)穩(wěn)提升：小試牛刀檢測(cè)預(yù)習(xí)效果、查漏補(bǔ)缺快速提升

1．加速度的決定因素

速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，加速度是描述速度變化快慢的物理量。因此也可以說(shuō)，加速度是描述

物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化快慢的物理量。由前面的學(xué)習(xí)我們知道，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，質(zhì)量大的物體

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變。這說(shuō)明，加速度與力、質(zhì)量之間必然存在一定的關(guān)系。

2．實(shí)驗(yàn)思路

探究方法——控制變量法。裝置如圖所示。

(1)保持小車(chē)質(zhì)量不變，通過(guò)改變槽碼的個(gè)數(shù)改變小車(chē)所受的拉力，探究加速度與拉力的定量關(guān)系。

(2)保持小車(chē)所受的拉力不變，通過(guò)在小車(chē)上增加重物改變小車(chē)的質(zhì)量，探究加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系。

3．物理量的測(cè)量

(1)質(zhì)量的測(cè)量：可以用天平測(cè)量。在小車(chē)中增減鉤碼的數(shù)量可改變小車(chē)的質(zhì)量。

(2)加速度的測(cè)量

方法1：讓小車(chē)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用刻度尺測(cè)量小車(chē)移動(dòng)的位移x，用秒表測(cè)量發(fā)生這段位

2x

移所用的時(shí)間t，然后由a＝計(jì)算出加速度a。

t2

方法2：由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶得出小車(chē)的加速度。

結(jié)合公式Δx＝aT2用逐差法求加速度；或先求出打各點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，再作出v-t圖像由斜率求加速度。

方法3：不測(cè)量加速度的數(shù)值，求加速度之比。例如：讓兩個(gè)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)

1

x1a1

時(shí)間t相等，測(cè)出各自的位移x1、x2，則＝。

x2a2

(3)力的測(cè)量：實(shí)驗(yàn)中作用力F的含義是物體所受的合力，且這個(gè)力必須是恒力。本實(shí)驗(yàn)中F等于小車(chē)受到

的拉力。

參考案例1探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)器材

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片、小車(chē)、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、槽碼(若干個(gè))、夾子、細(xì)線、墊木、低壓

交流電源、導(dǎo)線、天平(帶有一套砝碼)、刻度尺、坐標(biāo)紙。

實(shí)驗(yàn)步驟

1．稱量質(zhì)量——用天平測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量m0。

2．安裝器材——按照如圖所示裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把懸掛槽碼的細(xì)線系在小車(chē)上(即不給小車(chē)牽

引力)。

3．平衡阻力——在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊上墊木，反復(fù)移動(dòng)墊木的位置，直至小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)

時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，不掛槽碼的小車(chē)拖動(dòng)紙帶在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙

帶上所打的相鄰點(diǎn)間距相等。

4．讓小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，掛上槽碼，先接通電源，再讓小車(chē)拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙

帶。計(jì)算槽碼的重力，即為小車(chē)所受的合力，由紙帶計(jì)算出小車(chē)的加速度，并把力和對(duì)應(yīng)的加速度填入表1

中。

表1小車(chē)質(zhì)量一定

拉力F

加速度a

5.改變槽碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟4，并多做幾次。

6．保持槽碼的質(zhì)量不變，在小車(chē)上放上重物改變小車(chē)的質(zhì)量，讓小車(chē)在木板上運(yùn)動(dòng)，打出紙帶。計(jì)算小車(chē)

上重物和小車(chē)的總質(zhì)量m，并由紙帶計(jì)算出小車(chē)對(duì)應(yīng)的加速度，并將所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和加速度填入表2中。

7．增減小車(chē)中的重物，重復(fù)步驟6，并多做幾次。

表2小車(chē)所受的拉力一定

質(zhì)量m

加速度a

2

數(shù)據(jù)分析

1．為了更直觀地判斷、分析質(zhì)量m一定時(shí)，加速度a與力F的定量關(guān)系，以加速度a為縱坐標(biāo)、力F為

橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，然后作出圖像。如圖所示，若圖像是一條過(guò)

原點(diǎn)的直線，說(shuō)明a與F成正比。如果不是這樣，則需進(jìn)一步分析。

2．為了分析加速度a與質(zhì)量m的定量關(guān)系，同樣建立直角坐標(biāo)系。

通過(guò)觀察記錄的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)一定時(shí)，m越大，a越小，這可能是a與m成反比，也可能是a與m2成反比，

甚至是更復(fù)雜的關(guān)系。先從最簡(jiǎn)單的情況入手，檢驗(yàn)是否“a與m成反比”。作出a-m圖像，如圖甲所示，

因?yàn)閍-m圖像是曲線，由圖像可定性地判斷出a隨m的增大而減小，但是不能判斷二者的具體關(guān)系。我們

111

采取“化曲為直”的方法，以a為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，作出a-圖像，如圖乙所示，若a-圖像是一條

mmm

1

過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明a與成正比，即a與m成反比。如果不是這樣，則需進(jìn)一步分析。

m

3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(1)保持物體的質(zhì)量m一定時(shí)，物體的加速度a與它所受到的拉力F成正比。

(2)保持物體所受的拉力F一定時(shí)，物體的加速度a與它的質(zhì)量m成反比。

誤差分析

實(shí)驗(yàn)中存在誤差，實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生原因與減小方法如下表：

產(chǎn)生原因減小方法

質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)

多次測(cè)量求平均值

量不準(zhǔn)

(1)準(zhǔn)確平衡阻力

偶然小車(chē)所受合力測(cè)量不準(zhǔn)

(2)使細(xì)線和紙帶平行于木板

誤差

(1)逐差法

根據(jù)紙帶測(cè)得的加速度不準(zhǔn)

(2)畫(huà)v-t圖像

作圖不準(zhǔn)(1)合理選取坐標(biāo)軸的單位長(zhǎng)度，使所有數(shù)據(jù)點(diǎn)盡量

3

分布在整個(gè)坐標(biāo)平面

(2)使盡可能多的點(diǎn)落在直線上，不能落在直線上的

點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍去

系統(tǒng)槽碼的重力不等于小車(chē)所受的

使槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量

誤差拉力

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

(1)用氣墊導(dǎo)軌替代長(zhǎng)木板

如圖甲，利用氣墊導(dǎo)軌替代長(zhǎng)木板做實(shí)驗(yàn)時(shí)，因?yàn)榛瑝K與氣墊導(dǎo)軌之間的摩擦力極小，所以不需要平衡阻

力。

(2)利用光電門(mén)測(cè)加速度

如圖甲，利用光電門(mén)測(cè)出滑塊通過(guò)光電門(mén)1、2時(shí)的速度v1、v2，再測(cè)出兩光電門(mén)間距離x，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

22

v2－v1＝2ax求加速度。

(3)利用力傳感器或彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量合外力的大小(圖甲或圖乙)

注意：圖乙方案中，同樣需要使長(zhǎng)木板傾斜以平衡阻力，只有消除阻力的影響后，輕繩的拉力才等于小車(chē)

受到的合力。

參考案例2通過(guò)位移之比測(cè)量加速度之比

將兩輛相同的小車(chē)放在水平木板上，前端各系一條細(xì)線，線的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤(pán)，盤(pán)中可以

4

放不同的重物。把木板一端墊高，采用參考案例1的方法平衡阻力。

兩輛小車(chē)后端各系一條細(xì)線，用一個(gè)物體，例如黑板擦，把兩條細(xì)線同時(shí)按壓在木板上，如圖所示。抬起

黑板擦，兩輛小車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，按下黑板擦，兩輛小車(chē)同時(shí)停下來(lái)。用刻度尺測(cè)出兩輛小車(chē)移動(dòng)的位移

x1、x2。由于兩輛小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相同，從它們的位移之比就可以得出加速度之比。

在盤(pán)中重物相同的情況下，通過(guò)增減小車(chē)中的重物改變小車(chē)的質(zhì)量。

教材習(xí)題01

某同學(xué)在做“探究加速度與力的關(guān)系”和“探究加速度

與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)都記錄在

表1中。數(shù)據(jù)是按加速度的大小排列的，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的

數(shù)據(jù)混在一起，而且有兩個(gè)加速度數(shù)據(jù)模糊不清（表

1中空格）。請(qǐng)你把這些數(shù)據(jù)分拆填入表2和表3中，

如果模糊的加速度數(shù)據(jù)是正確的，其數(shù)值應(yīng)該是多

少？請(qǐng)?zhí)钤诒?中。

表1實(shí)驗(yàn)記錄

F/Nm/kga/（m·s2）

0.290.860.34

0.140.360.39解題方法

實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)再加上一定的邏輯推

0.290.610.48

理

0.190.360.53

0.240.36

0.290.410.71

0.290.360.81

0.290.31

0.340.360.94

表2探究加速度與力的關(guān)系（條件：m）

F/N

a/(ms2)

表3探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系（條件：F）

5

m/kg

a/(ms2)

【答案】0.67m/s2，0.94m/s2；

表2探究加速度與力的關(guān)系（條件：m0.36kg）

F/N0.140.190.240.290.34

a/(ms2)0.390.530.670.810.94

在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保證力不變，由表1可知，F(xiàn)=0.29N，故表3中所填數(shù)據(jù)

如下

表3探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系（條件：F0.29N）

m/kg0.860.610.410.360.31

a/(ms2)0.340.480.710.810.94

教材習(xí)題02

某同學(xué)用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車(chē)的加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系。所用交變

電流的頻率為50Hz。

(1)圖是他某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

解題方法

如圖所示。求小車(chē)的加速度是。

利用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、

數(shù)據(jù)處理，用圖像法得出結(jié)

論。

(2)保持小車(chē)所受的拉力不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別測(cè)得不同質(zhì)量時(shí)小車(chē)加

速度a的數(shù)據(jù)如表所示。

表實(shí)驗(yàn)記錄

次數(shù)12345678

質(zhì)量0.250.290.330.400.500.711.001.67

6

m/kg

加速度

0.6180.5570.4820.4030.3170.2350.1520.086

a/(ms2)

質(zhì)量倒數(shù)

14.003.453.032.502.001.411.000.60

/kg1

m

11

請(qǐng)?jiān)趫D的坐標(biāo)紙中做出a圖像。根據(jù)a圖像可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)

mm

論是？

【答案】0.51m/s2，拉力不變，物體的加速度和質(zhì)量成反比

考點(diǎn)一探究加速度與力成正比的實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理及誤差分析

1．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。所用交變電流的頻率為50Hz。

7

(1)實(shí)驗(yàn)中可采用如圖甲、乙所示的兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，請(qǐng)回答下面的問(wèn)題：

圖乙是（選填“電磁打點(diǎn)”或“電火花”）計(jì)時(shí)器，電源采用的是（選填“交流8V”“交流220V”或

“四節(jié)干電池”）。

(2)實(shí)驗(yàn)以小車(chē)為研究對(duì)象，為補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車(chē)的阻力及其他阻力，應(yīng)該把木板一側(cè)墊高，逐步調(diào)節(jié)

木板的傾斜度，使小車(chē)在（填“掛”或“不掛”）槽碼時(shí)，能拖動(dòng)紙帶沿木板做直線運(yùn)動(dòng)。

(3)實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖2所示，由該紙帶可求得小車(chē)的加速度a=m/s3（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)

字）。

2．某小組利用如圖甲所示裝置探究小車(chē)加速度與合外力的關(guān)系。

(1)下列做法中錯(cuò)．誤．的是______；

A．實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次改變鉤碼總質(zhì)量，都需要重新平衡摩擦力

C．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再由靜止釋放小車(chē)，使其在鉤碼拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)

8

D．實(shí)驗(yàn)前將長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼時(shí)輕推小車(chē)，小車(chē)恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)

(2)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示，每間隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。已知該電源頻率為50Hz，則A、

B兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝s；由該紙帶可求得小車(chē)的加速度a＝m/s2。

(3)另一小組利用力傳感器直接測(cè)量小車(chē)所受拉力，實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙所示。增加鉤碼總質(zhì)量，得到的小車(chē)加

速度a與水平繩子拉力F的圖像如圖丁所示。根據(jù)此圖像，計(jì)算出小車(chē)質(zhì)量M＝kg。（結(jié)果保留三位

有效數(shù)字）

3．某實(shí)驗(yàn)小組采用圖甲所示裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量用M表示，

槽碼質(zhì)量用m表示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz，重力加速度為g。

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)___________（填正確選項(xiàng)序號(hào)）。

A．在找不到合適的學(xué)生電源的情況下，可以使用四節(jié)干電池串聯(lián)作為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

B．平衡摩擦力的方法是在槽碼盤(pán)上添加槽碼，使木塊能拖著紙帶勻速滑動(dòng)

C．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開(kāi)木塊

(2)在紙帶中標(biāo)注計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E（各計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出），測(cè)量數(shù)據(jù)如圖乙所示，則

小車(chē)加速度大小為m/s2；當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度大小為m/s。（結(jié)果均保留

3位有效數(shù)字）

(3)為了減小該實(shí)驗(yàn)的誤差（選填“系統(tǒng)”或“偶然”），需滿足mM（選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小

于”），方可認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于mg。

考點(diǎn)二探究加速度與質(zhì)量成反比的實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理及誤差分析

4．用如圖甲所示的裝置探究小車(chē)加速度與質(zhì)量的關(guān)系。用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量質(zhì)量不同的小車(chē)在合外力相等時(shí)

9

的加速度，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源頻率為50Hz。

(1)如圖乙是學(xué)生即將釋放小車(chē)之前的情景圖，該學(xué)生使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是（選填“電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”

或“電火花計(jì)時(shí)器”），指出兩處明顯錯(cuò)誤，。

(2)下列有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的要求和做法，正確的是______。

A．小車(chē)質(zhì)量要遠(yuǎn)小于托盤(pán)及重物的質(zhì)量

B．測(cè)量前，需要平衡摩擦阻力

C．每次改變小車(chē)質(zhì)量后都要重新平衡摩擦力

(3)某次正確操作后選出的一條紙帶，用刻度尺測(cè)量時(shí)如圖丙所示，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，

則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小am/s2（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

5．某同學(xué)做“探究小車(chē)加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是_______。

A．實(shí)驗(yàn)主要用到的物理研究方法是控制變量法

B．補(bǔ)償阻力時(shí)需將槽碼用細(xì)繩跨過(guò)滑輪連接在小車(chē)上

C．為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使槽碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車(chē)，再接通電源

(2)實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，如圖所示

10

①圖中1、2、3……為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源頻率

為50Hz，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為s；

②由圖中數(shù)據(jù)可知，紙帶的（填“左”或“右”）端連接小車(chē)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度的大小為m/s2（結(jié)

果保留兩位有效數(shù)字）。

6．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1的裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系：

(1)實(shí)驗(yàn)中用的是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，則其電源應(yīng)選_______；

A．直流220VB．交流220V

C．直流6VD．交流6V

(2)為補(bǔ)償阻力，正確操作應(yīng)是圖2中的（選填“A”或“B”）；輕推小車(chē)，發(fā)現(xiàn)打出的紙帶如圖3，則

應(yīng)（選填“增大”或“減小”）長(zhǎng)木板傾角；

(3)正確補(bǔ)償阻力后，實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶如圖4，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，則此次小車(chē)的加

速度大小為m/s2；

1

(4)若盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m，小車(chē)（含配重）的質(zhì)量為M，多次改變配重，小明由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了a

Mm

圖像，得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線；小華認(rèn)為小明的數(shù)據(jù)處理過(guò)程可能有誤，應(yīng)該得到一條彎曲的圖線。你是

否同意小華的觀點(diǎn)，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由：。

考點(diǎn)三探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)圖像的解讀

7．某同學(xué)用圖甲所示裝置做“探究物體的加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車(chē)質(zhì)量不變，用鉤碼所

受的重力作為小車(chē)受到的合力。

11

(1)已知實(shí)驗(yàn)所使用的是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)使用______。

A．8V交流電源（頻率50Hz）B．8V直流電源

C．220V交流電源（頻率50Hz）D．220V直流電源

(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)

點(diǎn)未畫(huà)出。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙所示，則小車(chē)的加速度am/s2（（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測(cè)量小車(chē)在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)作出圖丙

所示的a-F關(guān)系圖線，圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是（選填“平衡摩擦力過(guò)度”或“平衡摩擦力不

足”），曲線上部彎曲的原因是。

8．某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系。

(1)對(duì)本實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法中正確的是。（多選）

A．讓小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車(chē)，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

B．實(shí)驗(yàn)中無(wú)需測(cè)量砂和砂桶的質(zhì)量

C．實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中需要平衡摩擦力

12

D．如果砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)及其上砝碼總質(zhì)量，可認(rèn)為砂和砂桶的總重力等于細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉

力

(2)圖乙是一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，按照打點(diǎn)先后順序依次選取五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還

有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出，實(shí)驗(yàn)所用交流電源的頻率f50Hz，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為s。從

圖中給定的數(shù)據(jù)，可求出小車(chē)的加速度大小為m/s2（結(jié)果保留兩位小數(shù)），打下C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速

度大小為m/s（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

(3)在驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，在滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下，改變小車(chē)上砝碼質(zhì)量m，測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度

1

a，以m為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出如圖丙所示的圖像。已知彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F，圖中

a

縱軸的截距為b，斜率為k，則小車(chē)的質(zhì)量為。

21

A．FbB．2FbC．D．

k2k

考點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

9．用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置探究外力一定時(shí)加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

(1)以下操作正確的是__________（單選，填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A．使小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)小于槽碼質(zhì)量

B．調(diào)整墊塊位置以補(bǔ)償阻力

C．補(bǔ)償阻力時(shí)移去打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶

D．釋放小車(chē)后立即打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，常用的電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是（選填“直流”或“交流”）電源，

13

電壓是V，其頻率為50Hz，每隔s打一個(gè)點(diǎn)。

(3)甲、乙兩同學(xué)用同一裝置做探究實(shí)驗(yàn)，畫(huà)出了各自如圖所示的a-F的圖像，從圖像可知兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)

時(shí)的取值不同，其中同學(xué)的取值較大。

(4)在研究加速度a與小車(chē)的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于沒(méi)有注意始終滿足M遠(yuǎn)大于m的條件，結(jié)果得到的圖

像應(yīng)是圖中的_________。

A．B．

C．D．

10．Ⅰ.A同學(xué)利用圖印所示實(shí)驗(yàn)裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。

(1)關(guān)于平衡摩擦力，下列說(shuō)法正確的是

A．平衡摩擦力是為了使細(xì)繩的拉力等于盤(pán)和砝碼的重力

B．平衡摩擦力時(shí)，小車(chē)前端應(yīng)當(dāng)用細(xì)線懸掛托盤(pán)，但托盤(pán)中不放砝碼

C．改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行平衡摩擦力的操作

D．正確操作后啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，輕推小車(chē)，若紙帶上打出的點(diǎn)跡均勻，則摩擦力平衡完全

(2)圖丙為A同學(xué)在正確操作后得到的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)

計(jì)數(shù)點(diǎn)，則小車(chē)的加速度大小為m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

Ⅱ.B同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，具體操作步驟如下：

①掛上托盤(pán)和砝碼，改變木板的傾角，使質(zhì)量為M的小車(chē)拖著紙帶沿木板勻速下滑；

②取下托盤(pán)和砝碼，測(cè)出其總質(zhì)量為m，讓小車(chē)沿木板下滑，測(cè)出加速度a；

③改變砝碼質(zhì)量和水板傾角，多次測(cè)量，通過(guò)作圖可得到aF的關(guān)系。

14

(3)實(shí)驗(yàn)中小車(chē)在沿斜面下滑時(shí)受到的合力Fmg（填“大于”，“小于”或“等于”），該實(shí)驗(yàn)

（填“需要”或“不需要”）滿足mM。

11．某同學(xué)用力傳感器探究小車(chē)加速度與力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

(1)該實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量（選填“需要”或“不需要”）；

(2)圖丙是某次實(shí)驗(yàn)得到紙帶的一部分，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，

則小車(chē)的加速度大小為m/s2（保留兩位有效數(shù)字）；

(3)力傳感器可實(shí)時(shí)顯示細(xì)線的拉力，若該同學(xué)繪制小車(chē)加速度a隨力傳感器示數(shù)F的變化圖像如圖乙所示，

則圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是；

(4)若測(cè)得圖乙中橫截距為b，縱截距為c，則小車(chē)質(zhì)量的表達(dá)式為（用b和c表示）。

12．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中物理量的測(cè)量

（1）質(zhì)量的測(cè)量：用天平測(cè)量。在小車(chē)中增減砝碼的數(shù)量可改變小車(chē)的質(zhì)量。

（2）加速度的測(cè)量

①方法1：讓小車(chē)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用測(cè)量小車(chē)移動(dòng)的位移x，用測(cè)量發(fā)

2x

生這段位移所用的時(shí)間t，然后由a＝計(jì)算出加速度a。

t2

②方法2：由紙帶根據(jù)公式Δx＝aT2，結(jié)合逐差法計(jì)算出小車(chē)的加速度。

③方法3：不直接測(cè)量加速度，求加速度之比，例如：讓兩個(gè)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)

a1x1

時(shí)間t相等，測(cè)出各自的位移x1、x2，則＝，把加速度的測(cè)量轉(zhuǎn)換成的測(cè)量。

a2x2

15

（3）力的測(cè)量

在阻力得到補(bǔ)償?shù)那闆r下，小車(chē)受到的拉力等于小車(chē)所受的合力。

①在槽碼的質(zhì)量比小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，可認(rèn)為小車(chē)所受的拉力近似等于。

②使用力傳感器可以直接測(cè)量拉力的大小，不需要使槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。

知識(shí)導(dǎo)圖記憶

知識(shí)目標(biāo)復(fù)核

1．學(xué)會(huì)用控制變量法探究物理規(guī)律。

2.會(huì)測(cè)量物體的質(zhì)量，能設(shè)計(jì)出測(cè)量加速度、力的可行方案。

3.會(huì)設(shè)計(jì)合理的坐標(biāo)系作圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

4.會(huì)分析實(shí)驗(yàn)中的誤差來(lái)源，明確減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。

1．用如圖甲所示的裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”。把左端帶有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，小車(chē)的

16

右端連接穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，左端連接細(xì)線，細(xì)線繞過(guò)定滑輪掛有槽碼。已知交流電的頻率為50Hz。

(1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使；

(2)圖乙是某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶的一部分，該紙帶的（選填“左”或“右”）端與小車(chē)連接。

(3)根據(jù)圖乙中的紙帶，可求出小車(chē)的加速度大小為m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(4)某同學(xué)測(cè)得小車(chē)的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。

F/N0.200.300.400.500.60

a/ms20.100.200.280.400.52

請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出aF圖像。

(5)第（4）問(wèn)中作出的aF圖線不過(guò)原點(diǎn)，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因：

2．如圖所示，為探究“加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)完成以下問(wèn)題：

(1)本實(shí)驗(yàn)先保證小車(chē)質(zhì)量不變，探究加速度與合力的關(guān)系；再保證小車(chē)所受合力不變，探究加速度與小車(chē)

質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)采用的研究方法為（）

A．等效替代法B．控制變量法C．理想模型法

(2)實(shí)驗(yàn)中小車(chē)和木板間存在摩擦，為了設(shè)法排除摩擦的影響，可采用將木板一端墊高的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，則實(shí)

驗(yàn)中應(yīng)將圖中木板側(cè)（填右或左）墊高，從而達(dá)到平衡摩擦力。

17

(3)該實(shí)驗(yàn)中，保證小車(chē)所受合力不變，探究加速度與小車(chē)質(zhì)量的關(guān)系，采用圖像法處理數(shù)據(jù)。為了比較容

易地看出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)作（）

1

A．a(chǎn)M圖像B．a(chǎn)圖像

M

1

C．a(chǎn)圖像D．a(chǎn)M2圖像

M2

(4)保證小車(chē)質(zhì)量不變，探究加速度與所受力的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)，畫(huà)出Fa圖像如圖所示，

那么該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題最可能的是

A．平衡摩擦力過(guò)度B．平衡摩擦力不足

3．如圖為“用DIS研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置：

(1)圖中①是位移傳感器的______部分；

A．發(fā)射B．接收

(2)實(shí)驗(yàn)中，要求所掛小盤(pán)和鉤碼的質(zhì)量______小車(chē)和所加配重片的質(zhì)量，此時(shí)才能認(rèn)為小盤(pán)和鉤碼所受重

力大小等于繩對(duì)小車(chē)的拉力大??；

A．遠(yuǎn)大于B．遠(yuǎn)小于

(3)如圖為小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)實(shí)驗(yàn)所得的aF圖像，從圖像上可以看到直線不過(guò)原點(diǎn)，這可能是由引起

的。由圖可知小車(chē)的總質(zhì)量為kg。

4．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的裝置。

(1)該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)方法是（填“控制變量法”或“等效替代法”）；

(2)該實(shí)驗(yàn)中小車(chē)質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤(pán)的質(zhì)量為m，（填“需要”或“不需要”）滿足Mm；

(3)在補(bǔ)償小車(chē)與長(zhǎng)木板之間的阻力后，打出了一條紙帶，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C三

18

點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖乙所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz，則小車(chē)的加速度大小a

m/s2；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(4)改變砝碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組小車(chē)的加速度a及對(duì)應(yīng)的力傳感器示數(shù)F，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的

aF圖線為如圖丙所示的直線，圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因是_______

A．補(bǔ)償阻力不足B．補(bǔ)償阻力過(guò)度

5．某實(shí)驗(yàn)小組利用氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)來(lái)完成“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，

已知遮光條的寬度為d，滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)（填“需要”或“不需要”）確保氣墊導(dǎo)軌上方的細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行。為確?；瑝K受到

的合力與鉤碼所受的重力近似相等，M需要（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）m。

(2)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)遮光條的遮光時(shí)間為t，滑塊釋放時(shí)遮光條到光電門(mén)的距離為x，則滑塊

的加速度大小a=（用給定的物理量符號(hào)表示）。

(3)維持鉤碼的質(zhì)量不變，改變滑塊的質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了能更直觀地看出滑塊的

1

加速度大小a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)作出（填“aM”“a”或“aM2”）圖像。

M

6．某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究小車(chē)加速度a與合外力F、質(zhì)量M的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把數(shù)據(jù)記錄在

表格中，數(shù)據(jù)是按加速度大小排列的，第8組數(shù)據(jù)中漏記了小車(chē)質(zhì)量這一數(shù)據(jù)。

組

F/NM/kga/（ms2）

號(hào)

10.290.860.34

20.140.360.39

30.290.610.48

40.190.360.53

50.240.360.67

60.290.410.71

70.290.360.81

19

80.290.90

90.340.360.94

(1)如果要研究小車(chē)加速度與所受合外力的關(guān)系，需取表格中組數(shù)據(jù)（填組號(hào)），作a—F圖像；

如果要研究小車(chē)加速度與其質(zhì)量的關(guān)系，需取表格中組數(shù)據(jù)（填組號(hào)），作a—M圖像。

(2)作出的a—M圖像如圖丙所示，由圖像（填“可以”或“不可以”）判斷a與M成反比。

(3)將砝碼盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總重力為m0g近似地當(dāng)成小車(chē)所受的合外力F會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)系統(tǒng)誤差。設(shè)小車(chē)所

m0gF真M

受拉力的真實(shí)值為F真，為了使系統(tǒng)誤差5%，小車(chē)為M，則M與m0應(yīng)當(dāng)滿足的條件是：應(yīng)

F真m0

該大于。

7．用圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置探究外力一定時(shí)加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

(1)以下操作正確的是______（單選，填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A．使小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)小于槽碼質(zhì)量B．調(diào)整墊塊位置以補(bǔ)償阻力

C．補(bǔ)償阻力時(shí)移去打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶D．釋放小車(chē)后立即打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

(2)保持槽碼質(zhì)量不變，改變小車(chē)上砝碼的質(zhì)量，得到一系列打點(diǎn)紙帶。其中一條紙帶的計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示，

相鄰兩點(diǎn)之間的距離分別為S1,S2,,S8，時(shí)間間隔均為T(mén)。下列加速度算式中，最優(yōu)的是______（單選，填

正確答案標(biāo)號(hào)）。

1S8S7S7S6S6S5S5S4S4S3S3S2SS

A．a(chǎn)21

7T2T2T2T2T2T2T2

1S8S6S7S5S6S4S5S3S4S2S3S1

B．a(chǎn)

62T22T22T22T22T22T2

1S8S5S7S4S6S3S5S2SS

C．a(chǎn)41

53T23T23T23T23T2

1S8S4S7S3S6S2S5S1

D．a(chǎn)

44T24T24T24T2

11

(3)以小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M為橫坐標(biāo)，加速度的倒數(shù)為縱坐標(biāo)，甲、乙兩組同學(xué)分別得到的M圖像

aa

20

如圖3所示。

由圖可知，在所受外力一定的條件下，a與M成（填“正比”或“反比”）；甲組所用的（填“小車(chē)”、

“砝碼”或“槽碼”）質(zhì)量比乙組的更大。

8．為了探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，所用裝置如圖甲所示。已知小車(chē)的質(zhì)

量為M，小車(chē)用細(xì)線栓住，通過(guò)輕質(zhì)滑輪與左側(cè)鉤碼連接，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電頻率f50Hz。其實(shí)

驗(yàn)步驟如下：

①將器材按圖甲所示安裝好；

②掛上鉤碼，改變木板的傾角，沿長(zhǎng)木板向下輕推小車(chē)，使小車(chē)拖著紙帶沿木板勻速下滑；

③取下鉤碼，讓小車(chē)沿木板下滑，測(cè)出加速度a；

④保持小車(chē)的質(zhì)量M不變，改變鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟②③，多次測(cè)量，通過(guò)作圖可得加速度a與合力F

的關(guān)系：

⑤保持鉤碼的質(zhì)量m不變，改變小車(chē)的質(zhì)量，重復(fù)步驟②③，多次測(cè)量，通過(guò)作圖可得加速度a與小車(chē)質(zhì)

量M的關(guān)系。

回答下列問(wèn)題：

（1）下列實(shí)驗(yàn)操作或?qū)嶒?yàn)要求正確的是。

A．鉤碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量

B．滑輪右側(cè)的細(xì)線應(yīng)與長(zhǎng)木板平行

C．長(zhǎng)木板的傾角應(yīng)大于45°

D．為了減小摩擦，輕推小車(chē)讓小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)前，小車(chē)后不應(yīng)裝上紙帶，且不應(yīng)接通電源

21

（2）在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是

頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度vBm/s，小車(chē)的加速度為a

m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（3）若步驟②中鉤碼的重力為mg，步驟③中，小車(chē)受到的合力為F，則Fmg（選填“>”、“=”或“<”）。

（4）某同學(xué)根據(jù)測(cè)出的多組F和a，作出aF圖像如圖丙所示，若圖線斜率為k，則小車(chē)的質(zhì)量M

為。

（5）根據(jù)步驟⑤中測(cè)得的數(shù)據(jù)，在aM坐標(biāo)系中描點(diǎn)得到上圖丁。根據(jù)圖線（選填“能”或“不能”）

得到a與M成反比關(guān)系。

9．某同學(xué)利用圖（a）所示實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究小車(chē)加速度與所受合力之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中保持小車(chē)的質(zhì)量200g

不變，通過(guò)不斷增加槽碼的質(zhì)量，增加繩子拉力，并記錄槽碼質(zhì)量為m，用拖在小車(chē)后面穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

的紙帶得到相應(yīng)的加速度，描點(diǎn)得到了如圖（b）的一系列點(diǎn)。回答下列問(wèn)題：

(1)根據(jù)該同學(xué)的描點(diǎn)，可以得出小車(chē)的加速度與所掛槽碼的質(zhì)量m成（填“線性”或“非線性”）關(guān)系，

應(yīng)該用（填“直線”或“平滑曲線”）擬合。

(2)由圖（b）可知，am圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是_________

22

A．沒(méi)有補(bǔ)償阻力

B．斜面傾角過(guò)大

C．沒(méi)有使所掛槽碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量

D．沒(méi)有使所掛槽碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)大于小車(chē)的總質(zhì)量

(3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，小車(chē)的加速度與合外力的關(guān)系，并把槽碼的總重力作

為小車(chē)受到的合外力，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要采取的措施有_________（多選）。

A．取下槽碼，調(diào)整木板的傾角，使小車(chē)拖著紙帶在木板上勻速運(yùn)動(dòng)

B．掛著槽碼，調(diào)整木板的傾角，使小車(chē)拖著紙帶在木板上勻速運(yùn)動(dòng)

C．在增加槽碼個(gè)數(shù)的同時(shí)，在小車(chē)上增加鉤碼，使所掛槽碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量

D．本實(shí)驗(yàn)中，槽碼總質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)小些，如不超過(guò)20g

(4)若把槽碼改成重物，小車(chē)換為物塊，來(lái)探究物塊在水平軌道上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)

動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在水平軌道上（尚未到達(dá)滑輪處），從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，

每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖（c）所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。通過(guò)分析紙

帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊開(kāi)始減速的時(shí)刻位于

A．計(jì)數(shù)點(diǎn)5和6之間某時(shí)刻B．計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻

C．計(jì)數(shù)點(diǎn)7和8之間某時(shí)刻D．計(jì)數(shù)點(diǎn)8和9之間某時(shí)刻

計(jì)數(shù)點(diǎn)8對(duì)應(yīng)的速度大小為m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

10．在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中。

(1)備有器材：A。帶有定滑輪的長(zhǎng)木板；B。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、紙帶；C。細(xì)繩、小車(chē)、砝

碼；D。裝有細(xì)砂的砂桶；E。墊片；F。天平。還缺少的一件器材是。

1

(2)同學(xué)甲根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出如圖甲所示a圖線，而同學(xué)乙根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖乙所示圖線，從圖線

m

可知同學(xué)乙實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中可能存在的問(wèn)題是。

23

(3)由圖甲可知，此次實(shí)驗(yàn)中，加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系式為。

11．某物理實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置“探究小車(chē)的加速度與受力的關(guān)系”。

(1)一次實(shí)驗(yàn)中獲得的紙帶如圖乙所示，已知所用電源的頻率為50Hz，每隔1個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，A、B、C、

D、E、F、G為所取計(jì)數(shù)點(diǎn)，由圖中數(shù)據(jù)可求得加速度大小am/s2；（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)

字）

(2)實(shí)驗(yàn)小組先保持小車(chē)質(zhì)量為m1不變，改變小車(chē)所受的拉力F，得到a隨F變化的規(guī)律如圖丙中直線A所

示，然后實(shí)驗(yàn)小組換用另一質(zhì)量為m2的小車(chē)，重復(fù)上述操作，得到如圖丙中所示的直線B，由圖可知，m1

m2（選填“大于”或“小于”），直線B不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是。

12．做探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”和探究“加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

24

(1)采用如圖甲所示的裝置探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”：保持槽碼質(zhì)量不變，通過(guò)增減小車(chē)中的砝碼個(gè)數(shù)改

變小車(chē)中砝碼和小車(chē)的總質(zhì)量M，與此相對(duì)應(yīng)，利用紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)測(cè)量小車(chē)的加速度。

①對(duì)此實(shí)驗(yàn)方案，下列做法中合理的是（選填正確選項(xiàng)前的字母）。

A．在平衡阻力時(shí)，需要把木板的一側(cè)墊高，并將牽引槽碼用細(xì)線通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放小車(chē)

C．調(diào)節(jié)滑輪，使細(xì)線與木板平行

D．小車(chē)質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于槽碼的質(zhì)量

②圖乙所示為本實(shí)驗(yàn)中得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.10s，由該紙帶可求

得小車(chē)的加速度a=m/s2（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

(2)為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖丙所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中G1、G2為兩個(gè)光電門(mén)，它

們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑塊通過(guò)G1、G2光電門(mén)時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄，滑

塊連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，遮光條從開(kāi)始遮住G1到開(kāi)始遮住G2的

時(shí)間為t，牽引槽碼的質(zhì)量為m，回答下列問(wèn)題。

①若取M=0.4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是。

A．m1=5gB．m2=15gC．m3=20gD．m4=400g

②在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，求得的加速度a的表達(dá)式為（用Δt1、Δt2、D、

t表示）。

13．某同學(xué)利用如圖所示裝置做“探究加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光

電門(mén)1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊通過(guò)繞過(guò)兩個(gè)滑輪的細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)相連，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變鉤碼的質(zhì)

量，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的不同示數(shù)F，不計(jì)細(xì)繩與滑輪之間的摩擦力。

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(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖，本實(shí)驗(yàn)（選填“需要”或“不需要”）將帶滑輪的氣墊導(dǎo)軌右端墊高，以平衡摩擦力；

實(shí)驗(yàn)中（選填“一定要”或“不必要”）保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量；實(shí)驗(yàn)中（選

填“一定要”或“不必要”）用天平測(cè)出所掛鉤碼的質(zhì)量；滑塊（含遮光條）的加速度（選填“大于”“等于”

或“小于”）鉤碼的加速度。

(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，未掛細(xì)繩和鉤碼接通氣源，推一下滑塊使其從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)遮光條通過(guò)光電

門(mén)2的時(shí)間大于通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間，該同學(xué)疏忽大意，未采取措施調(diào)節(jié)導(dǎo)軌，繼續(xù)進(jìn)