5.2科学探究：加速度与力、质量的关系试题 2024--2025学年高中物理鲁科版(2019)·必修 第一册

5.2科学探究：加速度与力、质量的关系试题 一、单选题 1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学在坐标纸上画出四张关系图线。其中作图正确的是（　　） A． B． C． D． 2．探究加速度和力、质量的关系实验中应用哪一种物理模型（   ） A．等效替代法 B．理想斜面法 C．控制变量法 D．假设法 3．关于误差和有效数字，下列说法正确的是（   ） A．测出一个物体长为123.6cm，采用的测量工具的分度值是1cm B．0.92cm与0.920cm含义是一样的 C．多测几次求平均值可减小系统误差 D．0.082cm有三位有效数字 4．科学家们在物理学的发展过程中创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是 A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法 B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法 C．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法 D．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法 5．在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于始终没有满足为砂桶及砂桶中砂的质量的条件，结果得到的图象应是如下图中的图（　　） A． B． C． D． 6．下列物理学习或研究中用到极限思想的是（    ） A．“质点”的概念 B．合力与分力的关系 C．“瞬时速度”的概念 D．研究加速度与合力、质量的关系 7．利用打点计时器探究加速度与力、质量的关系的实验中，以下做法错误的是（　　） A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力 C．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，打点计时器处于工作状态 D．若纸带上的点分布均匀，说明已平衡了摩擦力 8．如图（a）为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。某实验小组改变所挂钩码的数量，多次重复测量，绘出如图（b）所示的图像。引起误差的主要原因是（　　） A．小车与轨道之间存在摩擦 B．先点击“记录数据”，后释放小车 C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大 9．某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，在平衡摩擦力时把长木板不带滑轮的一端垫得过高，使得木板倾角偏大.则他所得到的图线是下列图中的（是小车的加速度，是细线作用于小车上的拉力） A． B． C． D． 10．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 11．如图所示是小刚同学利用教材提供的方案进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时，正要打开夹子时的情况，小强同学指出实验存在下列几处错误，其中不正确的是（　　） A．该实验前没有平衡摩擦力 B．拉小车的细线应平行桌面 C．实验电源应为交流电源 D．小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较近 12．关于误差和错误下列说法中正确的是（　　） A．选择更精密的仪器，可以消除误差 B．改进实验方法，认真操作，可以消除误差 C．多次测量，反复求平均值，总能够消除误差 D．误差不能消除，只能努力减小，而错误可以消除或改正 13．几位同学在研究加速度a和力F、质量m的关系时，设小车质量和车上砝码质量之和为M，沙及沙桶的总质量为m，分别得出如图中a、b、c、d四条图线，其中图a、b、c是a—F图线，图d是a—图线，其中由于没有平衡摩擦力的是（　　） A．a B．b C．c D．d 14．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究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，下列措施中正确的是（ ） ①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力 ②平衡摩擦力的方法就是，在砂桶中添加砝码，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实验中通过在砂桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 ⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源 ⑥实验中绳子拉力方向跟平板平行 A．①④⑤ B．②③⑥ C．①③⑥ D．①④⑥ 15．小明同学想利用图示装置验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论。她先将6个相同的钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车在木板上恰能匀速下滑。现从小车中依次取n=1，2，3，4，5，6个钩码挂在细线右端，其余钩码仍留在小车内，并正确完成了后续的实验操作。设小车运动的加速度大小为a，不计滑轮轮轴的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力 B．利用该方案无法验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论 C．该同学根据实验数据描绘的加速度a随n的变化图像应当是一条过原点的直线 D．若实验中保持木板水平，则该同学描绘的加速度a随n变化的图像不是直线 16．如图是控制变量法“探究滑动摩擦力的相关因素”实验，下列研究也用到同样方法的是（　　） A．建立“质点”的概念 B．将“重心”视为重力的作用点 C．建立“瞬时速度”的概念 D．探究加速度与力、质量的关系 17．下列说法中不正确的是（ ） A．根据速度定义式 ，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法． B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法． C．在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法． D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 18．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置。本实验采用的实验方法是控制变量法，下列说法中正确的是（　　）    A．在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小 B．在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量 C．在探究加速度a与质量m的关系时，作出a－图像容易更直观判断出二者间的关系 D．无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小 19．在物理学的发展过程中，科学家们创造了许多物理学研究方法，以下关于所用物理研究方法的叙述不正确的是（　　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法 C．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法 D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 二、多选题 20．在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中，装置如图所示，除了图中已给出的实验器材外，还需要的两种测量工具是______ A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．弹簧测力计 21．下列测量值有3位有效数字的是（　　） A．0.003m B．6.01kg C．2.30s D．4.00×108m 22．甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量的关系和加速度与合力的关系的实验时，使用图所示的装置，设小车和车上砝码（图中未画出）的总质量为，小盘及盘中砝码的总质量为，分别得出如图（a）、（b）、（c）、（d）四个图像，其中图（a）、（b）、（c）是图像，图（d）是图像，则下列说法正确的是（   ） （a） （b） （c） （d） A．甲和乙较好地把握了实验条件：远大于 B．丙和丁没有把握好实验条件：远大于 C．长木板的倾角太小时，得到（a）图，长木板的倾角太大时，得到（b）图 D．甲、乙、丙三位同学中，丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作 23．如图是某同学利用教材提供的方案进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时，正要打开夹子时的情况．某同学指出了实验时的几个错误，其说法正确的是（ ） A．该实验前没有平衡摩擦力 B．拉小车的细线应平行桌面 C．实验电源应为交流电电源 D．小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远 24．人类在探索自然规律的过程中总结了许多科学方法，如控制变量法、比值定义法、极限法等。在下列研究中，可以用极限法的是（  ） A．研究瞬时速度 B．研究胡克定律 C．探究加速度与力、质量的关系 D．利用速度——时间图象研究匀变速直线运动的位移 25．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物块接触弹簧后即做减速运动 B．物块接触弹簧后先加速后减速 C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零 D．当物块的速度为零时它所受的合力不为零 26．在研究“加速度与外力的关系”的实验中，保持小车的质量不变，改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据,坐标纸上画出关系的点迹如图乙所示。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生这些问题的主要原因可能是是（　　） A．轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力 B．轨道与水平方向夹角太大 C．所用的小车总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势 D．所挂的钩码质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势 27．如图所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有（　　） A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2 B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1 C．当m1＝2m2、F1＝F2时，x1＝2x2 D．当m1＝2m2、F1＝F2时，x2＝2x1 28．下列情况会导致系统误差的是（　　） A．刻度尺刻度不均匀 B．测质量时，天平没有调节水平 C．用光电门测瞬时速度时，遮光片较宽 D．读数时，对最小分度的后一位进行估读 29．为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用m表示．为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是（） A．三组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B．三组实验都需要平衡摩擦力 C．三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件 D．三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件 三、实验题 30．当物体质量一定时，探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。力传感器可测出轻绳的拉力。其中m为砂和砂桶的总质量，m0为滑轮的质量，M为小车的质量。 （1）实验时，为了减小误差， （填“是”或“否”）需要使m<<M。 （2）实验时， （填“是”或“否”）需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力。 （3）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图象如图所示，图线不过坐标原点的原因是 。 31．某实验小组在“探究加速度与物体的质量、受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，实验装置如图甲所示。已知小车质量M=261g，打点计时器所使用的交流电频率f=50Hz。其实验步骤是： A．按实验装置图安装好实验装置； B．利用垫块调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车（与纸带、细绳和砝码盘相连）能沿长木板向下做匀速运动； C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m； D．将小车置于打点计时器旁（小车与纸带相连，但与细绳和砝码盘不相连），先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a； E.重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。 回答以下问题： （1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？ （填“是”或“否”）。 （2）实验中打出的其中一条纸带如图乙所示，每隔4个点取一个计数点，由该纸带可求得小车的加速度a= m/s2。（结果保留三位有效数字） （3）某次实验砝码盘中砝码的重力和对应小车的加速度数据如下表。 次数 1 2 3 4 5 砝码盘中砝码的重力F/N 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 小车的加速度a/（m·s-2） 0.61 0.80 1.00 1.19 1.38 ①请根据表中的数据在坐标纸上画出a-F图像； ②造成图线不过坐标原点的最主要原因是 。 四、解答题 32．请你分析：探究牛顿第二定律实验中如何平衡摩擦力？应该要注意什么地方？ 33．实验中用抬高平板一端的方法来平衡摩擦力。当小车质量改变时，是否需要重新调整平板的倾斜程度？为什么？ 34．五个相同的轨道并排放置，用来研究小车所受拉力与其加速度的关系。如图（a）所示，每辆小车均在钩码拉力的作用下沿导轨做加速直线运动。从俯视的角度同时拍摄五辆完全相同的小车的运动过程，初始位置如图（b）所示。同时释放小车，某时刻的小车位置如图（c）所示。 （1）估算图（c）中各小车加速度大小之比。 （2）如何应用此装置验证小车加速度与小车所受拉力、小车质量的关系？ 35．关于“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验，试设计一个不需测量加速度a具体数值的实验方案。 《2025年6月9日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C A C D C A A C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D D A D C D D C A BC 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 答案 BCD ABCD ABCD AD BCD AD AD ABC BC 1．A 【详解】根据牛顿第二定律，则 图线是过原点的直线。 故选A。 2．C 【详解】在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法. 故选C。 3．A 【详解】A．一个物体长为123.6cm，最后的一位0.6cm是估读的，所以采用的测量工具的分度值是1cm，A正确； B．0.92cm有两位有效数字，而0.920cm有三位有效数字，它们的含义是不同的，B错误； C．多次测量求平均值可以减小偶然误差，不能减小系统误差，C错误； D．有效数字是从左边数第一个不为0的数字开始的，0.082cm有两位有效数字，D错误。 故选A。 4．C 【详解】在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法． 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法． 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法； A.变量法；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法．故A错误； B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故B错误； C.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，故C正确； D.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法；故D错误； 故选C． 【点评】在高中物理学习的过程中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累． 5．D 【分析】在验证加速度与质量的关系时，在桶及砂桶中砂的质量m远小于小车质量M时，可近似认为小车受到的拉力等于桶及砂桶中砂的重力，当不能满足这个条件时，将会出现误差，图象将偏离直线． 【详解】随着增大，小车质量在减小，因此小车质量不再满足远大于砂和小砂桶的质量，加速度不可能一直均匀增大，加速度的增大幅度将逐渐减小，最后趋近与定值g． A．该图与结论不相符，选项A错误； B．该图与结论不相符，选项B错误； C．该图与结论不相符，选项C错误； D．该图与结论相符，选项D正确； 故选D. 6．C 【详解】A． “质点”的概念应用的是理想模型法，选项A错误； B．合力与分力的关系应用的是等效替代思想，选项B错误； C． “瞬时速度”的概念应用的是极限思想，选项C正确； D．研究加速度与合力、质量的关系应用的是控制变量思想，选项D错误． 7．A 【详解】A．平衡摩擦力时，重物不能用细绳通过定滑轮系在小车上，故A错误，符合题意； B．因平衡摩擦力后长木板倾斜角度不变，所以每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B正确，不符合题意； C．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，打点计时器处于工作状态，以判断摩擦力是否平衡，故C正确，不符合题意； D．若纸带上的点分布均匀，说明小车做匀速运动，说明已平衡了摩擦力，故D正确，不符合题意。 故选A。 8．A 【详解】由图像可知，直线不过原点，即当外力F到达一定值时小车才会产生加速度，可知其原因是小车与轨道之间存在摩擦。 故选A。 9．C 【详解】当长木板倾角过大时，有，这时，即使不悬挂带砝码的小盘，小车也会产生加速度，由此可判断图像C正确． A．与结论不相符，选项A错误； B．与结论不相符，选项B错误； C．与结论相符，选项C正确； D．与结论不相符，选项D错误； 10．B 【分析】本题考查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。 【详解】A．若打点计时器固定在滑轮的位置，则滑轮就没有运动的空间，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。 11．D 【详解】A．木板水平放置，实验前没有平衡摩擦力，A正确，不符合题意； B．如果细线不平行于桌面，那么小车的合力就不等于绳子的拉力，小车的合力就不能正确测量，B正确，不符合题意； C．电火花计时器和电磁打点计时器都使用交流电源，C正确，不符合题意； D．小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远，这样便于小车运动距离大一些，能在纸带上多打一些点，有效利用纸带的长度，能比较准确地测量小车的加速度，减小误差，D错误，符合题意。 故选D。 12．D 【详解】A．选择更精密的仪器只能减小误差，不可以消除误差，故A错误； B．改进实验方法，认真操作只能减小误差，不可以消除误差，故B错误； C．多次测量，反复求平均值只能减小误差，不可以够消除误差，故C错误； D．误差不能消除，只能努力减小，而错误可以消除或改正，故D正确。 故选D。 13．A 【详解】A．a图中，没有平衡摩擦力，故A正确； B．b图中，平衡摩擦力过大，故B错误； CD．cd图中都是没有严格要求小车质量远远大于钩码和砂桶质量，故CD错误。 故选A。 14．D 【详解】实验时首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力，故①正确；平衡摩擦力的方法就是，小车与纸带相连，小车前面不挂小桶，把小车放在斜面上给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动，故②错误；每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力，故③错误；实验中通过在砂桶中增加砝码来改变小车受到的拉力是正确的，故④正确；实验中应先接通电源，后放开小车，故⑤错误；实验中绳子拉力方向跟平板平行，故⑥正确。 故选D． 15．C 【详解】A．设钩码向下的加速度大小为a，绳子拉力大小为T，则由牛顿第二定律得： 显然T小于钩码总重力，故A错误； BC．设每个钩码质量为m，小车质量为M，由牛顿第二定律，对于小车有： 对钩码有： 联立解得： 可知a-n图像为过原点的直线，并且验证了“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论，故B选项错误，C选项正确； D．若保持木板水平，不平衡摩擦力，则需要考虑摩擦力对实验的影响。设每个钩码质量为m，小车质量为M，当有n个钩码挂在右侧时，小车及钩码系统由牛顿第二定律有： 求得： 可判断a-n图像为不过原点的直线，所以D选项错误； 故选C。 16．D 【详解】A．建立“质点”的概念，采用理想模型法，不采用控制变量法，A错误； B．建立“瞬时速度”的概念，采用极值法，不采用控制变量法，B错误； C．物体各部分都要受到重力，重心是物体的各部分所受重力的等效作用点，是用来等效替代物体各部分所受重力总效果的，不采用控制变量法，C错误； D．研究加速度与合力、质量的关系，采用控制变量法，D正确。 故选D。 17．D 【详解】A．速度的定义，表示平均速度，当时，表示物体在t时刻的瞬时速度，是采用数学上极限思想方法．故A正确． B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，采用的是控制变量法．故B正确． C．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成无数小段，采用的是数学上微元法．故C正确． D．用质点来代替物体的方法是理想化物理模型的方法．故D错误． 本题选择错误的，故选D 18．C 【详解】A．在探究加速度与质量的关系时，应保持小车所受拉力的大小不变，A错误； B．在探究加速度与外力的关系时，应保持小车的质量不变，B错误； C．在探究加速度a与质量m的关系时，由牛顿第二定律可得 为了直观判断二者间的关系，可作出a-过原点的直线，而图像是一条双曲线，在绘制图像后并不能保证一定是双曲线也有可能是其他的曲线，无法严谨验证试验，C正确； D．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，在小车的加速度较大的情况下重力大于细线的拉力，D错误。 故选C。 19．A 【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法，A错误； B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法，B正确； C．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，C正确； D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，D正确。 故选A。 20．BC 【详解】A.实验中不需要秒表计时，时间通过打点计时器计算，故A不符合题意 BCD.处理纸带时需要刻度尺测量计数点之间的距离大小；根据牛顿第二定律 可知需要天平测量小车质量，该实验不需要弹簧测力计，故BC符合题意D不符合题意． 21．BCD 【详解】A．0.003m是一位有效数字，选项A错误； B．6.01kg是三位有效数字，选项B正确； C．2.30s是三位有效数字，选项C正确； D．4.00×108m是三位有效数字，选项D正确。 故选BCD。 22．ABCD 【详解】AB．图像（a）和（b）都是直线，说明满足小车和车上砝码的总质量远大于小盘及盘中砝码的总质量，而丙和丁没有把握好此条件，故图线出现弯曲，AB正确； C．图像（a）中图线在横轴上有截距，即为某一值时小车才开始有加速度，说明长木板倾角太小，没有很好地平衡摩擦力，而图像（b）中图线在纵轴上有截距，说明长木板倾角太大，平衡摩擦力过度，C正确； D．图像（a）、（b）、（c）中只有（c）图线过原点，说明只有丙较好地完成了平衡摩擦力的操作，D正确。 故选ABCD。 23．ABCD 【详解】试题分析：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；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：A、木板水平放置，实验前没有平衡摩擦力，故A正确． B、如果细线不保持水平，那么小车的合力就不等于绳子的拉力．小车的合力就不能正确测量，故B正确． C、电火花和电磁计时器都使用交流电源，故C正确． D、小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远，这样便于小车运动一段过程，从而能准确测量小车的加速度，减小误差． 故选ABCD． 【点评】教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚． 24．AD 【详解】A．根据平均速度的定义式，当时平均速度代替时刻的瞬时速度，采用极限法，故A正确； B．研究胡克定律采用的是控制变量法，故B错误； C．探究加速度与力、质量的关系采用的是控制变量法，故C错误； D．匀变速直线运动的位移与时间的关系时将该运动分割成无数段匀速直线运动，采取极限的思想，故D正确。 故选AD。 25．BCD 【详解】AB．物块接触弹簧后，开始F大于弹力，加速度方向向右，向右做加速运动，然后弹力大于F，加速度方向向左，向右做减速运动，A错误B正确； CD．当弹簧压缩量最大时，弹力大于F，速度为零，加速度不为零，合力不为零， CD正确。 故选BCD。 26．AD 【详解】AB．拉力不为零时，加速度仍为零，可能没有平衡摩擦力，故A正确，B错误； CD．造成上部点迹有向下弯曲趋势，原因是没有满足所挂钩码的总质量远远小于小车质量，故D正确，C错误。 故选AD。 27．AD 【分析】小车做初速度为零的匀加速运动，由牛顿第二定律求出加速度、由匀变速运动的位移公式可以分析答题。 【详解】AB．当m1＝m2、F1＝2F2时，由F＝ma可知 a1＝2a2由x＝at2可得 x1＝2x2故A正确，B错误； CD．当m1＝2m2、F1＝F2时 a1＝a2由x＝at2可得 x2＝2x1故C错误，D正确； 故选AD。 【点睛】应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题，注意两小车的运动时间相等。 28．ABC 【详解】系统误差是由于仪器本身不精确，或实验方法粗略，或实验原理不完善而产生的。系统误差的特点是在多次重做同一实验时，误差总是同样的偏大或偏小，不会出现这几次偏大另几次偏小的情况。要减小系统误差，必须校准测量仪器，改进实验方法，设计在原理上更为完善的实验。刻度尺刻度不均匀、测质量时，天平没有调节水平、用光电门测瞬时速度时，遮光片较宽都会造成系统误差；读数时，对最小分度的后一位进行估读会造成偶然误差。 故选ABC。 29．BC 【详解】为便于测量合外力的大小，甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力，而乙图是力传感器的示数，丙图则是测力计的2倍，因此它们都必须平衡摩擦力，故A错误，B正确；由于甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力，因此三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件，故C正确，D错误． 30． 否 是 平衡摩擦力过度（斜面倾角过大） 【详解】（1）[1]图中的力传感器可以直接得出力F的大小，所以不需要使m<<M； （2）[2]需要需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力使得小车的合力为力传感器测出的力的2倍； （3）[3]由图可知，当力为0时，小车也有加速度，则图线不过坐标原点的原因是平衡摩擦力过度（斜面倾角过大），重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力。 31． 否 0.880 见解析 【详解】（1）[1]当小车匀速下滑时有 Mgsinθ=Ff+（m0+m）g 当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力Mgsinθ和摩擦力Ff不变，因此小车受到的合外力为（m0+m）g，由此可知该实验中不需要使砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。 （2）[2]相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，在匀变速直线运动中连续相等时间间隔内的位移差为常数，即Δx=aT2，则有 （3）①[3]a-F图像如图所示 ②[4]由图像可知，当合外力为零时，小车有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力。 32．见解析 【详解】将长木板无滑轮一端适当垫高，使小车在不受拉力的时候沿斜面作匀速直线运动。平衡摩擦力时要注意小车不能挂砝码。 33．不需要，分析见解析 【详解】抬高一端后，设平板的倾斜角为，若此时小车处于平衡状态，则 即使小车质量发生改变，方程两边小车质量消去，仍处于平衡状态，因此不需要重新调整平板的倾斜程度。 34．（1）1∶2∶3∶4∶5；（2）见解析 【详解】（1）由图（c）可知，在相同时间内5辆小车的位移之比为1∶2∶3∶4∶5。由于小车在拉力作用下做匀加速直线运动，位移 x=at2 各小车的加速度之比也为1∶2∶3∶4∶5。 （2）小车的加速度之比可用（1）中的方法，根据相同时间的位移之比确定，小车所受拉力可通过钩码数量确定，利用控制变量法进行实验。保持小车质量相同，5辆小车悬挂不同数量的钩码，通过测量获得小车的加速度之比，根据所得数据作a–F图像，如果为直线，则表明小车的加速度与其所受拉力成正比；保持5辆小车悬挂的钩码数量相同，每辆小车上放置数量不同的配重片，通过测量获得小车的加速度之比，根据所得数据作a–图像，如果为直线，则表明小车的加速度与小车的质量成反比。 35．见解析 【详解】根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式可知，在t相等时有 故可让两个小车同时做初速度为零的匀加速直线运动，通过其位移比即可知其加速度之比，将对加速度的测量转化为对位移x的测量。 学科网（北京）股份有限公司 $$