實(shí)驗(yàn)四探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系第三章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系1.理解實(shí)驗(yàn)的原理，明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程并能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2.了解實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差分析。

3.能理解創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的原理，并能運(yùn)用相應(yīng)的公式、函數(shù)處理數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)原理裝置圖操作要求注意事項(xiàng)1.控制變量法(1)保持小車(chē)質(zhì)量不變，探究加速度與合力的關(guān)系。(2)保持小車(chē)所受合力不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。2.改變小車(chē)質(zhì)量M或槽碼質(zhì)量m時(shí)，無(wú)需重新平衡阻力。3.使用力傳感器或彈簧測(cè)力計(jì)可測(cè)出細(xì)繩拉力時(shí)，無(wú)需滿足M?m。1.用天平測(cè)量槽碼的質(zhì)量m和小車(chē)的質(zhì)量M。2.根據(jù)設(shè)計(jì)要求安裝實(shí)驗(yàn)裝置，只是不把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車(chē)上。3.在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，使小車(chē)能勻速下滑。4.槽碼通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)定滑輪系于小車(chē)上，接通電源后放開(kāi)小車(chē)，斷開(kāi)電源取下紙帶，編寫(xiě)號(hào)碼，保持小車(chē)質(zhì)量M不變，改變槽碼質(zhì)量m，重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到紙帶;保持槽碼的質(zhì)量m不變，改變小車(chē)的質(zhì)量M，重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到紙帶。1.平衡阻力:平衡阻力時(shí)，不要把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車(chē)上，讓小車(chē)連著紙帶勻速運(yùn)動(dòng)2.質(zhì)量:槽碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量M3.平行:使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行4.靠近:小車(chē)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置釋放5.先后:實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源后釋放小車(chē)數(shù)據(jù)處理1.利用Δx=aT2及逐差法求a。2.以a為縱坐標(biāo)，F(xiàn)為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)、畫(huà)線，如果該線為過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明a與F成正比。3.以a為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)、畫(huà)線，如果該線為過(guò)原點(diǎn)的直線，就能判定a與M成反比。目

錄CONTENTS考點(diǎn)01限時(shí)作業(yè)02考點(diǎn)1考點(diǎn)二教材創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)三教材實(shí)驗(yàn)拓展——測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)或物體的質(zhì)量例1

(2024·浙江1月選考，16)如圖所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)(1)該實(shí)驗(yàn)中同時(shí)研究三個(gè)物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們采用的研究方法是____________。

A.放大法 B.控制變量法 C.補(bǔ)償法解析

該實(shí)驗(yàn)中同時(shí)研究三個(gè)物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們可以控制其中一個(gè)物理量不變，研究另外兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，即采用了控制變量法，故B正確。答案

B(2)該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作正確的是____________。

A.平衡阻力時(shí)小車(chē)未連接紙帶B.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車(chē)C.調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與水平桌面平行解析

平衡阻力時(shí)小車(chē)需要連接紙帶，通過(guò)紙帶上的點(diǎn)間距判斷小車(chē)是否在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤;由于小車(chē)速度較快，且運(yùn)動(dòng)距離有限，打出的紙帶長(zhǎng)度也有限，為了能在紙帶上盡可能多地獲取計(jì)數(shù)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車(chē)，故B正確;為使小車(chē)所受拉力與速度同向，應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，故C錯(cuò)誤。答案

B(3)在小車(chē)質(zhì)量____________(選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)槽碼質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。上述做法引起的誤差為_(kāi)___________(選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。為減小此誤差，下列可行的方案是____________。

A.用氣墊導(dǎo)軌代替普通導(dǎo)軌，滑塊代替小車(chē)B.在小車(chē)上加裝遮光條，用光電計(jì)時(shí)系統(tǒng)代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.在小車(chē)與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測(cè)出小車(chē)所受拉力大小

由于實(shí)驗(yàn)方法或原理不完善造成的，屬于系統(tǒng)誤差;該誤差是將細(xì)繩拉力用槽碼重力近似替代所引入的，不是由于車(chē)與木板間存在阻力(實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)平衡了阻力)或是速度測(cè)量精度低造成的，為減小此誤差，可在小車(chē)與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測(cè)出小車(chē)所受拉力大小，故C正確。答案遠(yuǎn)大于系統(tǒng)誤差C(4)經(jīng)正確操作后獲得一條如圖乙所示的紙帶，建立以計(jì)數(shù)點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)的x軸，各計(jì)數(shù)點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別為0、x1、…、x6。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T(mén)，則

打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車(chē)速度的表達(dá)式v=___________;小車(chē)加速度的表達(dá)式是_______(選填正確選項(xiàng)前的字母)。

例2

(2025·江蘇南通高三期末)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置，探究加速度與力的關(guān)系。 (1)該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作正確的是____________。

A.平衡阻力時(shí)小車(chē)不要連接紙帶B.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車(chē)C.調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與水平桌面平行解析

平衡阻力時(shí)小車(chē)需要連接紙帶，一方面是需要連同紙帶所受的阻力一并平衡，另外一方面是通過(guò)紙帶上的點(diǎn)間距判斷小車(chē)是否在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤;由于小車(chē)速度較快，且運(yùn)動(dòng)距離有限，打出的紙帶長(zhǎng)度也有限，為了能在長(zhǎng)度有限的紙帶上盡可能多地獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車(chē)，故B正確;為使小車(chē)所受拉力與速度同向，應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，故C錯(cuò)誤。答案

B

(2)圖乙為某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz，相鄰兩計(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)如圖乙所示。求得小車(chē)的加速度是____________m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(3)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)得到的數(shù)據(jù)畫(huà)出了a－F的圖線，如圖丙所示，從圖中可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題可能是____________。

A.平衡阻力時(shí)長(zhǎng)木板的傾角偏大B.處理紙帶時(shí)去除了開(kāi)始密集的點(diǎn)C.砝碼和砝碼盤(pán)總質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量解析

由題圖丙可知，當(dāng)F

=

0時(shí)，小車(chē)產(chǎn)生了加速度，說(shuō)明平衡阻力時(shí)長(zhǎng)木板的傾角偏大，故A正確;如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程沒(méi)有不當(dāng)之處，在處理紙帶時(shí)去除了開(kāi)始密集的點(diǎn)，那么紙帶后面的點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)在a－

F的圖線中的連線反向延長(zhǎng)線也是能過(guò)原點(diǎn)的，所以題圖丙中a－F圖線不過(guò)原點(diǎn)與處理紙帶時(shí)去除了開(kāi)始密集

(4)如圖丁所示，將原小車(chē)換成帶有力傳感器的、等質(zhì)量的小車(chē)，細(xì)線拉力F的大小可以從力傳感器獲得。從理論上分析，實(shí)驗(yàn)得到的a

－F圖線的斜率與(3)相比，將____________(選填“變大”“變小”或“不變”)，理由是______________________________________________________。

考點(diǎn)二教材創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新角度實(shí)驗(yàn)舉例實(shí)驗(yàn)器材創(chuàng)新位移傳感器，速度傳感器，拉力傳感器，氣墊導(dǎo)軌，光電門(mén)創(chuàng)新角度實(shí)驗(yàn)舉例實(shí)驗(yàn)原理創(chuàng)新掛上托盤(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，取下托盤(pán)和砝碼，測(cè)出其總質(zhì)量m，讓小車(chē)沿木板下滑，可知小車(chē)所受合力為mg。改變砝碼質(zhì)量，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)探究加速度與物體受力關(guān)系。例3

(2024·江西卷，11)某小組探究物體加速度與其所受合外力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門(mén)，小車(chē)上固定一遮光片，細(xì)線一端與小車(chē)連接，另一端跨過(guò)定滑輪掛上鉤碼。(1)實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)軌道右端滑輪高度，使細(xì)線與軌道平行，再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車(chē)所受摩擦力。(2)小車(chē)的質(zhì)量為M1=320g。利用光電門(mén)系統(tǒng)測(cè)出不同鉤碼質(zhì)量m時(shí)小車(chē)加速度a。鉤碼所受重力記為F，作出a－F圖像，如圖(b)中圖線甲所示。(3)由圖線甲可知，F(xiàn)較小時(shí)，a與F成正比;F較大時(shí)，a與F不成正比。為了進(jìn)一步探究，將小車(chē)的質(zhì)量增加至M2=470g，重復(fù)步驟(2)的測(cè)量過(guò)程，作出a－F圖像，如圖(b)中圖線乙所示。(4)與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間____________，非線性區(qū)間____________(均選填“較大”或“較小”)。再將小車(chē)的質(zhì)量增加至M3=720g，重復(fù)步驟(2)的測(cè)量過(guò)程，記錄鉤碼所受重力F與小車(chē)加速度a，如表所示(表中第9~14組數(shù)據(jù)未列出)。

序號(hào)12345鉤碼所受重力F/(×9.8

N)0.0200.0400.0600.0.800.100小車(chē)加速度a/(m·s－2)0.260.550.821.081.36序號(hào)6789~1415鉤碼所受重力F/(×9.8

N)0.1200.1400.160……0.300小車(chē)加速度a/(m·s－2)1.671.952.20……3.92解析

根據(jù)題圖(b)分析可知，與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間較大，非線性區(qū)間較小。答案

較大較小(5)請(qǐng)?jiān)趫D(b)中補(bǔ)充描出第6至8三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并補(bǔ)充完成圖線丙。解析

在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn)，結(jié)合其他點(diǎn)用平滑的曲線擬合，使盡可能多的點(diǎn)在線上，不在線上的點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)，如圖所示。答案

見(jiàn)解析圖(6)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果猜想和推斷:小車(chē)的質(zhì)量________________________時(shí)，a與F成正比。結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)上述推斷進(jìn)行解釋:_____________________________。

例4

(2025·山東濟(jì)南高三期末)在探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小張同學(xué)對(duì)教材上的實(shí)驗(yàn)方案做了改進(jìn)，如圖甲所示，調(diào)節(jié)桌面水平，用力傳感器直接測(cè)細(xì)線的拉力F，小車(chē)在水平拉力作用下，由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)。(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法正確的是____________。

A.必須測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，以其重力表示小車(chē)受到的合力B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量C.應(yīng)當(dāng)先釋放小車(chē)，再接通電源D.要想探究加速度a與相應(yīng)力傳感器示數(shù)F的關(guān)系，需要多次改變砂和砂桶的總質(zhì)量解析

因有力傳感器測(cè)量小車(chē)的拉力，則不需要測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;應(yīng)當(dāng)先接通電源，再釋放小車(chē)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;要想探究加速度a與相應(yīng)力傳感器示數(shù)F的關(guān)系，需要多次改變砂和砂桶的總質(zhì)量，多次實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論，選項(xiàng)D正確。答案

D(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為f，0、1、2、3、4是相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，利用逐差法計(jì)算小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度表達(dá)式為a=__________________(用x1、x2、x3、x4、f表示)。

(3)由實(shí)驗(yàn)得到力傳感器示數(shù)F與小車(chē)加速度a的關(guān)系如圖丙所示，由圖丙中數(shù)據(jù)可知小車(chē)質(zhì)量m=____________kg(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

答案

3.0

例5

(2023·湖北卷，11)某同學(xué)利用測(cè)質(zhì)量的小型家用電子秤，設(shè)計(jì)了測(cè)量木塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的實(shí)驗(yàn)。

如圖(a)所示，木板和木塊A放在水平桌面上，電子秤放在水平地面上，木塊A和放在電子秤上的重物B通過(guò)跨過(guò)定滑輪的輕繩相連。調(diào)節(jié)滑輪，使其與木塊A間的輕繩水平，與重物B間的輕繩豎直。在木塊A上放置n(n=0，1，2，3，4，5)個(gè)砝碼(電子秤稱得每個(gè)砝碼的質(zhì)量m0為20.0g)，向左拉動(dòng)木板的同時(shí)，記錄電子秤的對(duì)應(yīng)示數(shù)m?？键c(diǎn)三教材實(shí)驗(yàn)拓展——測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)或物體的質(zhì)量(1)實(shí)驗(yàn)中，拉動(dòng)木板時(shí)____________(填“必須”或“不必”)保持勻速。

答案

不必解析

木塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力與兩者之間的相對(duì)速度的大小無(wú)關(guān)，則實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)木板時(shí)不必保持勻速。(2)用mA和mB分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量，則m和mA、mB、m0、μ、n所滿足的關(guān)系式為m=________________________。

答案

mB－μ(mA+nm0)

解析

對(duì)木塊、砝碼以及重物B分析可知μ(mA+nm0)g+mg=mBg解得m=mB－μ(mA+nm0)。(3)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出m－n圖像，如圖(b)所示，可得木塊A和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____________(保留2位有效數(shù)字)。

答案

0.40

例6

(2025·山西朔州高三開(kāi)學(xué)考)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，圖中一端帶滑輪的長(zhǎng)木板放置于水平桌面上，拉力傳感器與滑輪之間的輕繩始終與長(zhǎng)木板平行，拉力傳感器可直接顯示繩上的拉力大小，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，__________________(選填“需要”或“不需要”)平衡小車(chē)受到的阻力;____________(選填“需要”或“不需要”)滿足小車(chē)和滑輪總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量這一條件。

解析

根據(jù)題意可知，小車(chē)所受合力由傳感器測(cè)量，則需要平衡摩擦力，不需要滿足小車(chē)和滑輪總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量。答案

需要不需要(2)正確完成實(shí)驗(yàn)操作后，得到的一條紙帶部分如圖乙所示(相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出)，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為_(kāi)__________m/s2答案

2.00偏小

(保留3位有效數(shù)字)，若實(shí)際頻率大于50Hz，則測(cè)出的加速度____________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(3)改變砂桶中砂的質(zhì)量多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多組力傳感器的示數(shù)F及對(duì)應(yīng)的加速度a，以F為橫坐標(biāo)，a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的a－F圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，圖線的斜率為k，則小車(chē)和動(dòng)滑輪的總質(zhì)量為_(kāi)___________。

限時(shí)作業(yè)21.(2025·廣東東莞一中月考)圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。(1)有關(guān)本實(shí)驗(yàn)方案的操作和判斷，下列說(shuō)法正確的是____________。

A.本實(shí)驗(yàn)方案中需要用到刻度尺、天平及秒表B.長(zhǎng)木板右側(cè)適當(dāng)墊高是為了平衡小車(chē)受到的阻力C.在探究小車(chē)加速度與小車(chē)的總質(zhì)量M關(guān)系時(shí)，可以改變小車(chē)內(nèi)鉤碼數(shù)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定多組相關(guān)數(shù)據(jù)，再通過(guò)作出a－M的圖像，得到a與M的反比關(guān)系D.平衡阻力時(shí)，需要在砝碼盤(pán)內(nèi)放上適量的砝碼，先打開(kāi)電源，后釋放小車(chē)，觀察紙帶上打出的點(diǎn)跡是否均勻(2)圖乙是實(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。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距已在圖中給出。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_(kāi)___________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

(3)實(shí)驗(yàn)得到的理想a－F圖像應(yīng)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，但由于實(shí)驗(yàn)誤差影響，常出現(xiàn)如圖丙所示的①、②、③三種情況。其中圖線①的產(chǎn)生原因是不滿足“鉤碼的總質(zhì)量_______________(選填“遠(yuǎn)小于”或“遠(yuǎn)大于”)小車(chē)質(zhì)量”的條件;圖線③的產(chǎn)生原因是平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板的傾角過(guò)____________(選填“小”或“大”)。

答案

(1)B

(2)2.86

(3)遠(yuǎn)小于小解析

(1)本實(shí)驗(yàn)方案中需要用到刻度尺測(cè)量位移;需要測(cè)出小車(chē)質(zhì)量，需要天平;因打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就具有計(jì)時(shí)功能，則不需要秒表，故A錯(cuò)誤;為保證小車(chē)所受的合力為繩子的拉力，長(zhǎng)木板右側(cè)適當(dāng)墊高是為了平衡小車(chē)受到的阻力，故B正確;探究小車(chē)加速度與小車(chē)的總質(zhì)量M

關(guān)系時(shí)，可以改變小車(chē)內(nèi)鉤碼數(shù)

2.(2024·甘肅卷，11)用圖所示實(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))。

由圖可知，在所受外力一定的條件下，a與M成_______________(選填“正比”或“反比”);甲組所用的____________(選填“小車(chē)”“砝碼”或“槽碼”)質(zhì)量比乙組的更大。

答案

(1)B

(2)D

(3)反比槽碼解析

(1)為使細(xì)繩上的拉力近似等于槽碼重力，需使小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量，A錯(cuò)誤;補(bǔ)償阻力時(shí)，需調(diào)整墊塊的位置，使小車(chē)拖動(dòng)紙帶打出點(diǎn)跡均勻的點(diǎn)，B正確，C錯(cuò)誤;應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車(chē)，D錯(cuò)誤。

3.(2025·福建泉州一中月考)“天問(wèn)”實(shí)驗(yàn)小組按照如圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。 (1)該實(shí)驗(yàn)____________(選填“需要”或“不需要”)平衡摩擦，____________(選填“需要”或“不需要”)滿足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)打出一條紙帶如圖乙所示，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出來(lái)，圖中的數(shù)字為對(duì)應(yīng)的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz。小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=____________m/s2(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

4.(2025·山東泰安一中開(kāi)學(xué)考)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。(1)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是____________(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.實(shí)驗(yàn)中需滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量B.本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須確保細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行D.該實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為鉤碼和動(dòng)滑輪總重力的一半(2)若氣墊導(dǎo)軌上沒(méi)有水平儀，判斷氣墊導(dǎo)軌調(diào)平的方法是__________________________________________________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)步驟:a.將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平;b.用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光條的寬度d;c.用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，并保持不變;d.動(dòng)滑輪下掛適當(dāng)?shù)你^碼，將滑塊移至光電門(mén)1左側(cè)某處，待鉤碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求鉤碼落地前擋光條已通過(guò)光電門(mén)2;e.從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)上分別讀出擋光條通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2所用的時(shí)間Δt1和Δt2;f.記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F;g.改變鉤碼的質(zhì)量，重做實(shí)驗(yàn)。①滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1=____________和v2=____________(用題目中給出的字母表示)。

②若測(cè)得光電門(mén)1和光電門(mén)2之間的距離為x，則滑塊的加速度a=__________________(用題目中給出的字母表示)。

證滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到的細(xì)線拉力保持不變，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須確保細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行，故C正確;以鉤碼和動(dòng)滑輪為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得mg－2F=ma'>0，可知該實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)小于鉤碼和動(dòng)滑輪總重力的一半，故D錯(cuò)誤。

5.(2025·陜西西安中學(xué)開(kāi)學(xué)考)某同學(xué)欲測(cè)量木盒與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木盒中放置許多砝碼，用細(xì)線與一吊籃相連，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先測(cè)量出木盒、吊籃

和砝碼的總質(zhì)量為M0，每次從木盒內(nèi)取出的砝碼都放在吊籃里，然后由靜止釋放，每次改變質(zhì)量時(shí)，測(cè)量木盒的加速度a和吊籃的總質(zhì)量m，依據(jù)這些數(shù)據(jù)畫(huà)出了a－m圖像(g=10m/s2)。(1)寫(xiě)出a與m的表達(dá)式______________________________________________。

(2)木盒與木板間的摩擦因數(shù)μ=____________。

(3)M0=__________________kg。

6.(2025·四川綿陽(yáng)南山中學(xué)月考)智能手機(jī)內(nèi)置有加速度傳感器，可以實(shí)時(shí)顯示手機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度。某實(shí)驗(yàn)小組利用智能手機(jī)來(lái)探究加速度與合力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。實(shí)驗(yàn)步驟如