第10讲 实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系（专项训练）(安徽专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第10讲 实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系 目录 01课标达标练 1 题型01探究加速度与力、质量的关系的基本方案 1 题型02 通过位移之比测量加速度之比 4 题型03 实验器材、方案的创新 7 题型04 实验目的的创新 10 02核心突破练 13 03真题溯源练 19 01 探究加速度与力、质量的关系的基本方案 1． (1)某实验小组在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，从装置照片图1中，我们容易发现一些错误，例如“没有补偿阻力”等，请你认真观察后再指出两处不妥之处 ， 。 (2)正确安装装置后，接通220V，50Hz电源，释放小车进行实验，得到一条纸带如图2所示，A、B、C、D、E、F、G为选出的计数点，相邻两个计数点之间均有4个计时点未画出，则小车的加速度大小为 m/s2（结果保留2位有效数字）。 2．用如图所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 (1)为补偿小车受到的阻力，调节木板倾角，使小车在不挂槽码时运动，并打出纸带进行检验，下图中能表明补偿阻力恰当的是__________。 A． B． C． D． (2)保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。通过分析纸带数据利用逐差法求出小车的加速度a，以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图所示。 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成 （填“正比”或“反比”）；甲组所用的 （填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 3．做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。 (1)若使用图甲所示装置进行实验，下列说法中正确的是 ______（选填选项前的字母） A．拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行 B．实验开始时，让小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带 C．把木板右端垫高，小车在拉力作用下拖动纸带匀速运动，以平衡小车受到的阻力 D．为减小误差，实验中要保证槽码的质量远小于小车的质量 (2)在图甲所示装置中，实验室使用我国民用电时，打点计时器的打点频率为 ，实验中得到一条纸带，在纸带上从点开始，每隔个点取一个计数点，分别为、、、、，如图乙所示，相邻两计数点间的距离分别为、、、、，则小车的加速度为 。 (3)若采用传感器测量数据进行实验，装置如图丁所示，在小车前固定一无线式力传感器（通过无线传输方式在电脑上显示拉力的大小），细绳系在力传感器上，槽码的总质量用表示，小车（含车内钩码）和力传感器的总质量用表示。 ① 实验中，在保持一定的前提下， （选填“需要”或“不需要”）满足远小于； （选填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。 ② 若一位同学在上面①的两个选择中都选择了“不需要”，之后多次改变槽码的质量，重复实验，测得多组力及对应的加速度作出图像，最有可能的图像是 。 (4)某同学利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，某次实验中补偿了阻力之后，保持细绳与木板平行，测得小车的加速度为，该同学认为此时不能用槽码的重力大小来替代小车所受的拉力大小。请对此谈谈你的看法（取） 。 02 通过位移之比测量加速度之比 4．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。 (1)研究加速度与质量的关系时，两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。比较两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是（　　） A．小车质量相同，钩码质量不同 B．小车质量不同，钩码质量相同 C．小车质量不同，钩码质量不同 (2)某同学为了定量验证（1）中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度a与质量M的5组实验数据，如表所示。为直观验证而建立坐标系，若纵轴为a，则横轴应为 （用题中字母表示）； 次数 1 2 3 4 5 0.62 0.48 0.40 0.32 0.15 0.25 0.33 0.40 0.50 1.00 (3)在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。为了简化图2装置中“力”的测量，下列说法正确的是______； A．使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受到的合力可等效为绳子的拉力 B．若斜面倾角过大，则小车所受合力小于绳子的拉力 C．无论小车运动的加速度多大，槽码的重力都等于绳子的拉力 (4)用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图3所示， cm； (5)如图4是某次实验中得到的纸带的一部分，在其上取了7个计数点（相邻两计数点间均有4个点未画出），已知交流电的频率为，则小车的加速度大小为 （结果保留2位有效数字）。 5．某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。滑块和遮光条的总质量为，砂和砂桶的总质量为，动滑轮的质量为，不计绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度为。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图所示，则读数为 mm。 (2)下列说法正确的是________。 A．气垫导轨不需要调水平 B．实验中应远大于 C．滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍 D．弹簧测力计的读数始终等于 (3)该同学测得两个光电门间的距离为，遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，经过多次实验测得多组和，作出图像，如图乙所示。已知图像的纵轴截距为，横轴截距为，则表示遮光条通过光电门 （选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小 （用字母、表示）。 (4)保持滑块和遮光条的质量不变，改变砂的质量，进行多次实验，以弹簧测力计的示数为横坐标，滑块的加速度为纵坐标，作出的图像如图丙所示，已知直线上某点的坐标为，则对应点时砂和砂桶的质量为 （用、、、表示）。 6．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，可分别用如图甲、图乙所示装置进行实验。 (1)利用如图甲所示装置进行实验，两辆相同的小车放在木板上，小车左端各系一条细线，线的另一端跨过光滑定滑轮各挂上槽码（图中未画出），两小车右端各系一条细线，用黑板擦把两条细线同时按在木板上使小车静止，抬起黑板擦，两小车同时开始运动，过一段时间后再次按下黑板擦，两车同时停止运动。则下列说法不正确的是__________。 A．该实验采用控制变量的方法 B．两车加速度之比等于位移之比 C．本实验不需要补偿阻力 D．本实验要求槽码的质量远小于小车质量 (2)利用如图乙所示装置进行实验，在规范的实验操作下，若打出的一条纸带如图丙所示，相邻两计数点间均有4个点未画出，已知电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为 m/s²。 (3)为了用图像分析加速度a与小车质量M的定量关系，应画出a- 图像。 03 实验器材、方案的创新 7．利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过如图甲所示实验装置探究手机运动的规律，实验装置如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端与手机连接，手机下方悬挂装有砝码的小桶，整个装置处于静止状态。 (1)剪断手机和小桶间的细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳后手机第一次到达最高点时的加速度对应图中的 （选填“A”、“B”或“C”）点。 (2)如图丙所示，某同学在处理数据时，以剪断细绳瞬间手机竖直方向上的加速度a为纵坐标，砝码质量m为横坐标，绘制图像，获得一条斜率为k、截距为b的直线，若当地重力加速度为g，则可推算出手机的质量为 ，小桶的质量为 。（选用k、b、g表示） 8．一同学使用如图所示装置“验证加速度与力、质量的关系”。轻绳跨过定滑轮，两端系着质量接近的物体、，物体的正下方固定一金属圆环。的正下方有一对光电门，当到达时计时器开始计时，到达时计时器计时结束，测量和之间的距离。当地的重力加速度为。 (1)在、上增加配重，直到轻轻给向下的速度，可以匀速下降。测量此时、和配重的总质量为。连同配重把拉到距一定高度处，测量该高度为；在上放置直径大于环直径的圆片，测量圆片质量为；由静止释放、，当圆片到达圆环处时被圆环挡住。测量通过和的时间间隔，则自到的过程中重物B的速度为 ；B自静止释放至C环位置的过程中B的加速度为 （用表示）。 (2)保持（1）中、和配重质量不变，仅增大圆片质量，多次测量不同对应的时间。为验证加速度与外力成正比，则该实验应验证下列___________（填字母序号）等式成立。 A． B． C． (3)保持（1）问中圆片质量不变，只增加、和配重质量，多次测量不同对应的时间，为验证加速度与质量成反比，以为横轴，以 （填“”或“”）为纵轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。 9．兴趣小组利用如下装置验证“加速度与力和质量的关系”的实验。 第一小组：验证加速度与力的关系器材包含：导轨上有刻度尺的气垫导轨（含气泵）、光电门B、数字计时器、带挡光片的滑块A、钩码若干、力的传感器（质量不计）和天平。 实验步骤：固定好光电门B，调整导轨水平，用刻度尺测出遮光条与光电门之间的距离L及挡光片的宽度d，并记录滑块的位置，测出滑块和挡光片的总质量为M。滑块用平行于导轨的细线跨过动滑轮连接在传感器上。在传感器上悬挂一个钩码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的时间为，读出传感器的示数F，保持小车的质量不变，改变钩码的个数且从同一位置释放，进行多次实验，并作出图像。 根据实验步骤回答下列问题： (1)不挂钩码和细线，接通气泵，在任意位置轻放滑块，观察到滑块 ，兴趣小组判断调整后的导轨已经水平。 (2)为了直观的由图像看出物体的加速度与合力F的正比关系，小组应该绘制图像 （选填“”“ ”“ ”或“”）。 第二小组：验证加速度与质量的关系 兴趣小组与邻桌的同学一起做验证“加速度与质量关系”的实验。他们将两个气垫导轨对称地放置在一条水平直线上，保持两个导轨上的光电门固定在相同刻度处（即保持滑块的位移相同），测出A和B两个滑块的质量为M1与M2，滑块上连接一条平行于桌面的细线，细线中间放置用一个悬挂钩码的滑轮，并使细线与导轨平行且跨过气垫导轨上的滑轮。现同时从各自的气垫导轨上同一位置由静止释放，记录A和B两个滑块上遮光片（两遮光片宽度相同）分别通过光电门的时间为t1和t2。 (3)若测量结果满足 （用上述字母表示），即可得出物体加速度与质量的关系。 10．（2025·江苏苏州·三模）某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块上有两个宽度均为d的遮光片，滑块与遮光片总质量为M，两遮光片中心间的距离为L。 (1)用游标卡尺测量一个遮光片的宽度d，结果如图乙所示，则遮光片的宽度d= cm。 (2)将滑块置于光电门右侧的气垫导轨上，打开气泵电源，轻推滑块，遮光片1、2通过光电门的挡光时间分别为和，发现，为了将气垫导轨调至水平，应将支脚A适当调 （填“高”或“低”）。 (3)气垫导轨调至水平后，将细线一端拴在滑块上，另一端依次跨过光滑轻质定滑轮和光滑动滑轮后悬挂在O点，调节气垫导轨左端的定滑轮，使定滑轮和滑块之间的细线与气垫导轨平行，调整O点的位置，使动滑轮两侧的细线竖直，将沙桶悬挂在动滑轮上。将滑块在光电门右侧释放，光电门记录遮光片1、2通过时的挡光时间分别为和，则滑块的加速度大小为a= 。（用题目中的物理量符号表示） (4)多次改变沙桶和桶内细沙的总质量，并记录遮光片1、2的挡光时间，计算相应的加速度a，根据计算的数据描绘加速度a与沙桶和桶内细沙的总重力mg之间的关系图像如图丙所示，则图像的斜率k= （用题目中的物理量符号表示），图像没有过原点的原因是 。 04 实验目的的创新 11．（2025·湖北·二模）现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下： 一倾角可以调节的长斜面如图所示、小车质量为、计时器一个、米尺。 在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是： (1)如图所示，当斜面倾角为时，小车沿斜面匀速下滑，对小车进行受力分析后，则小车与斜面动摩擦因数 ；用图中两段距离的比值表示 (2)当斜面倾角增大为，小车受到合力为 。用mg和图中两段距离表示 12．（2025·海南海口·模拟预测）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置“探究牛顿第二定律”．长木板B静止于水平桌面上，木板右侧安装有光电门1与定滑轮，物块A上方装有一宽度为d的挡光片，细线连接A后，平行于长木板绕过光滑的定滑轮与钩码连接．实验操作步骤如下： ①如图甲所示，安装好实验器材； ②在木板中间位置加装光电门2，将木板左侧适当垫高，细线上不挂钩码，轻推物块，使得挡光片通过两个光电门的挡光时间相等； ③撤去光电门2，将物块A静置于长木板B上的O点，测出挡光片与光电门1之间的距离； ④在细线右端悬挂一个质量为的钩码，静止释放物块A； ⑤读取光电门1的挡光时间； ⑥再次将物块A静置于O点，在细线右端增加一个相同质量的钩码，释放物块A,读取光电门1的挡光时间； ⑦重复操作⑥，得到多组光电门1的挡光时间，与钩码数目n的数值． 回答：小组成员根据步骤⑦中的数据，以为纵坐标，以为横坐标，作出图像如图乙所示，则可测得当地的重力加速度 ，物块A与挡光片的总质量 ．（均用c、b、d、、表示） 13．（2025·河南·一模）利用如图所示的实验装置可以测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，一块表面平整的长木板放在水平桌面上，然后把一根弹簧固定在木板左端点。A与的距离刚好等于弹簧的自然长度。滑块放在长木板上不与弹簧栓接。 (1)利用手机端秒表功能，可以简易测量滑块与木板之间的动摩擦因数，让滑块压缩弹簧，然后释放滑块，运动到B点停下，测得由A到B的时间为t，用直尺测出A、B之间的距离为l，则动摩擦因数测量结果的表达式为 （用表示）。 (2)由于滑块滑行时间较短，导致时间t测量误差较大，为了更精确测量动摩擦因数，在A位置放置一个光电门，同时在滑块上安装上遮光片，用20分度的游标卡尺量测遮光片宽度d，结果如图所示，则 mm。 (3)手推滑块压缩弹簧，然后释放滑块，记录下滑块通过光电门时挡光时间为，测量出滑块停下的位置B到A的距离l；改变弹簧的压缩量，记录下多组数据，然后用图像法处理数据，做出图像，如图所示，发现图像是一条直线，在直线上取两点P、Q，测出两点坐标，则滑块与长木板之间的动摩擦因数为 （用表示）。 14．（2025·天津·二模）在天宫课堂中，我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下： a.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，无线加速度传感器固定在滑块上； b.接通气源，放上滑块，调节气泵，调平气垫导轨并使滑块悬浮在导轨上； c.将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于点。点到点的距离为，拉动滑块使其左端处于点，由静止释放； d.计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力、加速度随时间变化的图像，部分图像如图乙所示。 回答以下问题： (1)弹簧的劲度系数为 ； (2)该同学从图乙中提取某些时刻与的数据，画出图像如图丙中I所示，图线的斜率为，由此可知滑块与加速度传感器的总质量为 ； (3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的图像II，图线的斜率为，则待测物体的质量为 （结果保留3位有效数字）。 1．（2025·陕西西安·一模）小明为了测定某款篮球鞋与桌面之间的动摩擦因数，设计了以下两种实验方案。 (1)用如图甲所示的装置进行实验，释放重物，当重物落地后，篮球鞋继续运动一段距离停在桌面上。实验中用打点计时器记录了篮球鞋的匀减速运动过程，如图乙所示，为所打出纸带中截取的一段，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为（取）根据纸带可求出加速度大小 ，篮球鞋与桌面的动摩擦因数为 。（结果保留2位小数） (2)小明又采用了如图丙所示的另一套装置进行实验，使篮球鞋位于水平桌面的点时，重物刚好接触地面，将篮球鞋拉到点，待稳定后由静止释放，最终滑到点。分别测量、的长度和。改变，重复以上的操作，测出多组实验数据。小明同学在图丁中已标出若干组数据对应的坐标点。 实验中测得篮球鞋与重物的质量之比，则根据关系图线计算出篮球鞋与桌面间的动摩擦因数为 （结果保留2位有效数字）。 2．（2025·天津·一模）如图甲所示，小车通过细绳与钩码相连，遮光片固定在小车的最右端，光电门传感器固定在长木板上，小明研究组利用图中装置完成了“验证牛顿第二定律”的实验，小红研究组将长木板放平，并把小车换成木块，完成了“测定长木板与木块间动摩擦因数”的实验。 (1)某同学在研究小车加速度与拉力关系的实验中，把小车所受拉力当作合力，下列说法正确的是（　　） A．需要平衡摩擦力 B．不需要平衡摩擦力 C．要求钩码的质量远小于小车质量 D．不要求钩码的质量远小于小车质量 (2)在实验操作完全正确的情况下，小明研究组将小车从某一位置由静止释放，测出遮光片的宽度d和它通过光电门的挡光时间Δt，小车静止时的位置到光电门的位移s，小车的质量m，弹簧测力计的示数F，则F与应满足的关系式为 。（可用m、d、s、等字母表示） (3)小红研究组测出木块静止时遮光片右端距光电门左端的位移s，由遮光片宽度d和挡光时间求出滑块的速度大小v，并算出，然后作出的图像如图乙所示，根据图像可求得动摩擦因数 。（可用a、b、g、s等字母表示） 3．（2025·浙江·模拟预测）“用DIS探究加速度a与小车质量M的关系”的实验中，装置如图（a）所示。 (1)实验通过改变钩码的个数来改变对小车的拉力，通过增加或减少小车上的 来改变小车的总质量，通过位移传感器测得小车的图像，通过图像的 （填“斜率”或“纵坐标轴截距”或“横坐标轴截距”）得到小车的加速度。 (2)（单选）图（b）为小车所受作用力不变时实验所得的图像，从图像上可以看到直线不过原点，其原因可能是 　　。 A．钩码质量过大 B．轨道倾斜，轨道右端偏低 C．小车总质量过大 D．小车与轨道间的摩擦太小 (3)实验中小车在拉力作用下向左加速运动。请判断钩码受到的合力方向，并进一步判断小车受到的拉力是否等于砝码的重力 　　。 A．砝码受到合力向上，拉力大于砝码重力 B．砝码受到合力向上，拉力小于砝码重力 C．砝码受到合力向下，拉力大于砝码重力 D．砝码受到合力向下，拉力小于砝码重力 4．（2025·北京石景山·一模）如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 (1)除了图中所给的器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_______。 A．秒表 B．天平（含砝码） C．弹簧测力计 D．刻度尺 (2)平衡摩擦力时，按图甲把实验器材安装好，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器， （选填“挂”或“不挂”）盘和砝码。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做 运动。 (3)甲同学利用图像求出每条纸带对应的加速度。他在处理其中一条纸带时，求出每个计数点对应的速度，并将各点的速度都标在了如图乙所示的坐标系中。请在图乙坐标系中作出小车运动的图像 ，并利用图像求出小车此次运动的加速度a = m/s2（保留两位有效数字）。 (4)乙同学在探究小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的a-F图像如图丙所示。 ①发现图线不过原点，原因可能是 。 A．木板一端垫得过高 B．木板一端垫得过低   C．盘和砝码的总质量太大 D．盘和砝码的总质量太小 ②发现图线发生了弯曲。经过思考认为，图线弯曲的原因在于实验中认为细线对小车的拉力F等于盘和砝码的总重力mg，而实际上F与mg并不相等。将记为相对误差δ，若小车质量为M，则相对误差δ与的关系图线应为 。 5．（2025·辽宁葫芦岛·一模）某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。 （1）分别称量出小桶的质量和手机的质量。 （2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码。 （3）用手突然向上托起小桶，使得细绳松弛，此瞬间手机受到的合力大小为 （用题目所给字母表示），读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值。 （4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 6 小桶和砝码的重力（N） 0.245 0.445 0.645 0.845 1.045 1.245 手机加速度a（） 1.76 2.58 3.39 4.20 4.98 根据图3所示的软件截图，上表中空白处的数据约为 （保留2位有效数字）。利用数据作出a－F图像，在图4中描出第一组数据的点并连线 。 （5）由a－F图可知手机质量约为 kg（保留2位有效数字）。上述实验可以得到结论是： 。 6．小华同学利用图甲装置来验证牛顿第二定律。已知斜面高为h，两侧斜面长度均为L，斜面上固定两光电门，它们距斜面顶端的距离均为。两相同的凹槽A和B用不可伸长的轻绳连接跨过定滑轮放在两侧斜面，A、B上安装有宽度均为d的挡光片，两挡光片到斜面顶端距离之和也为L，若两斜面与凹槽间的动摩擦因数相同。 （1）两个凹槽内均放有10个质量为m的砝码，从B中拿出个砝码放入A中，从图甲所示位置开始轻推A，发现AB上的两挡光片通过两光电门的时间刚好相等。 （2）A、B恢复原状后，从B中总共拿出个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间分别为和。则可得到两凹槽的加速度 （用题中已知量表示） （3）重复上一步骤，从B中总共拿出个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间，算出两凹糟的加速度a。 （4）用图像法验证牛顿第二定律，纵坐标为a，要做出下图中的图线，横坐标应为( ) A．n                    B．                 C．                 D． （5）选用正确的横坐标后，测出该图线斜率为k，已知重力加速度为g，则可算出凹槽A（含挡光片）的质量 （用题中所给已知量表示） 1．（2025·广西·高考真题）在用如图甲的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验中： (1)探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车（含加速度传感器，下同）质量不变，这种实验方法是 。 (2)实验时，调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持 。 (3)由该装置分别探究M、N两车加速度a和所受拉力F的关系，获得图像如图乙，通过图乙分析实验是否需要补偿阻力（即平衡阻力）。如果需要，说明如何操作；如果不需要，说明理由。 (4)悬挂重物让M、N两车从静止释放经过相同位移的时间比为n，两车均未到达轨道末端，则两车加速度之比 。 2．（2025·安徽·高考真题）某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。 (1)利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车 。（选填正确答案标号） a.能在轨道上保持静止 b.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 c.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 (2)利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器上，箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力和物体的加速度a，并将数据实时传送到计算机。 ①图丙是根据某次实验采集的数据生成的和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。时，物体处于 （选填“超重”或“失重”）状态；以为横轴、a为纵轴，根据实验数据拟合得到的图像为图丁中的图线a、 ②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其图像为图丁中的图线 。（选填“b”“c”或“d”） 3．（2025·浙江·高考真题）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。 (1)如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点，电源频率为，打下计数点3时小车速度为 （保留三位有效数字）。 (2)下列说法正确的是_____（多选） A．改变小车总质量，需要重新补偿阻力 B．将打点计时器接到输出电压为的交流电源上 C．调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行 D．小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车 (3)改用如图1所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为，测得两个光电门间距为x，用游标卡尺测量遮光条宽度d，结果如图2所示，其读数 mm，则滑块加速度 （用题中所给物理量符号表示）。 4．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）下图为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。 (1)实验中应将木板 （填“保持水平”或“一端垫高”）。 (2)为探究加速度a与质量m的关系，某小组依据实验数据绘制的图像如图所示，很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系，以下选项可以直观判断的有_________。（多选，填正确答案标号） 0.2 0.618 0.33 0.482 0.40 0.403 0.50 0.317 1.00 0.152 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 (3)为探究加速度与力的关系，在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上；乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上，在其他实验操作相同的情况下， （填“甲”或“乙”）同学的方法可以更好地减小误差。 5．（2024·甘肃·高考真题）用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 (1)以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。 A．使小车质量远小于槽码质量 B．调整垫块位置以补偿阻力 C．补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D．释放小车后立即打开打点计时器 (2)保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间的距离分别为，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是______（单选，填正确答案标号）。 A． B． C． D． (3)以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成 （填“正比”或“反比”）；甲组所用的 （填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 6．（2024·天津·高考真题）某同学用图示装置探究加速度与力的关系。 (1)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，调节木板倾角，使小车在不挂槽码时运动，并打出纸带进行检验，下图中能表明补偿阻力恰当的是_________； A． B． C． D． (2)某次实验得到一条纸带，部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），测得。已知打点计时器所接交流电源频率为，则小车的加速度 （要求充分利用测量数据，结果保留两位有效数字）； (3)该同学将一个可以直接测出绳子拉力的传感器安装在小车上，小车和传感器总质量为。按要求补偿阻力后，该同学共进行了四次实验，悬挂的槽码质量依次为处理数据时，用两种方式得到小车（含传感器）受到的合力，一种将槽码所受重力当作合力、另一种将传感器示数当作合力，则这两种方式得到的合力差异最大时，槽码质量为 g。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第10讲 实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系 目录 01课标达标练 1 题型01探究加速度与力、质量的关系的基本方案 1 题型02 通过位移之比测量加速度之比 6 题型03 实验器材、方案的创新 10 题型04 实验目的的创新 15 02核心突破练 20 03真题溯源练 30 01 探究加速度与力、质量的关系的基本方案 1． (1)某实验小组在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，从装置照片图1中，我们容易发现一些错误，例如“没有补偿阻力”等，请你认真观察后再指出两处不妥之处 ， 。 (2)正确安装装置后，接通220V，50Hz电源，释放小车进行实验，得到一条纸带如图2所示，A、B、C、D、E、F、G为选出的计数点，相邻两个计数点之间均有4个计时点未画出，则小车的加速度大小为 m/s2（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) 电源错用直流电 小车未靠近打点计时器；(2)2.4/2.3 【详解】（1）[1]打点计时器应使用交流电，而图示中的电源为直流电； [2]释放小车时，应使小车靠近打点计时器，以便打出更多的点迹，便于实验数据的分析，图示中小车未靠近打点计时器； （2）由题可知，相邻计数点之间的时间间隔 由于 根据匀变速直线运动规律 解得 2．用如图所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 (1)为补偿小车受到的阻力，调节木板倾角，使小车在不挂槽码时运动，并打出纸带进行检验，下图中能表明补偿阻力恰当的是__________。 A． B． C． D． (2)保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。通过分析纸带数据利用逐差法求出小车的加速度a，以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图所示。 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成 （填“正比”或“反比”）；甲组所用的 （填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 【答案】(1)B；(2) 反比 槽码 【详解】（1）补偿小车受到的阻力时，若小车匀速运动，则表明补偿阻力合适，此时纸带点迹间距均匀，B符合题意。 故选B。 （2）[1]图像可知在所受外力一定的条件下，与M成正比，表面a与M成反比； [2]由于设槽码的质量为m，则由牛顿第二定律有 整理得 故图像斜率越小，槽码的质量m越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的要大。 3．做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。 (1)若使用图甲所示装置进行实验，下列说法中正确的是 ______（选填选项前的字母） A．拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行 B．实验开始时，让小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带 C．把木板右端垫高，小车在拉力作用下拖动纸带匀速运动，以平衡小车受到的阻力 D．为减小误差，实验中要保证槽码的质量远小于小车的质量 (2)在图甲所示装置中，实验室使用我国民用电时，打点计时器的打点频率为 ，实验中得到一条纸带，在纸带上从点开始，每隔个点取一个计数点，分别为、、、、，如图乙所示，相邻两计数点间的距离分别为、、、、，则小车的加速度为 。 (3)若采用传感器测量数据进行实验，装置如图丁所示，在小车前固定一无线式力传感器（通过无线传输方式在电脑上显示拉力的大小），细绳系在力传感器上，槽码的总质量用表示，小车（含车内钩码）和力传感器的总质量用表示。 ① 实验中，在保持一定的前提下， （选填“需要”或“不需要”）满足远小于； （选填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。 ② 若一位同学在上面①的两个选择中都选择了“不需要”，之后多次改变槽码的质量，重复实验，测得多组力及对应的加速度作出图像，最有可能的图像是 。 (4)某同学利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，某次实验中补偿了阻力之后，保持细绳与木板平行，测得小车的加速度为，该同学认为此时不能用槽码的重力大小来替代小车所受的拉力大小。请对此谈谈你的看法（取） 。 【答案】(1)AD/DA；(2) 50 0.2；(3) 不需要 需要 B；(4)见解析 【详解】（1）AC．为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，把木板右端垫高，调整长木板的倾斜程度，在没有其他外力作用的情况下，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，故A正确、C错误； B．实验开始时，让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，故B错误； D．在消除摩擦力对实验的影响后，那么小车的合力就是绳子的拉力，根据牛顿第二定律得，对小车有 对槽码有 整理可得 可知，当槽码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力近似等于槽码的重力，故D正确。 故选AD。 （2）[1]我国民用电的频率为，故打点计时器的打点频率为。 [2]每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为 由逐差法求加速度可得 （3）①[1][2]由图丁可知，绳子的拉力可以通过力传感器读出，故不需要满足m远小于M，为使绳子的拉力为小车的合力，需要平衡摩擦力。 ②[3]若未平衡摩擦力，由牛顿第二定律有 整理可得 故选B。 （4）测得小车的加速度为，取槽码为研究对象，由牛顿第二定律可得 此时，小车实际所受的拉力大小为 则有 可知小车此时所受的拉力大小与槽码的重力相差较大，所以此时不能用槽码的重力大小来替代小车所受的拉力大小。 02 通过位移之比测量加速度之比 4．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。 (1)研究加速度与质量的关系时，两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。比较两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是（　　） A．小车质量相同，钩码质量不同 B．小车质量不同，钩码质量相同 C．小车质量不同，钩码质量不同 (2)某同学为了定量验证（1）中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度a与质量M的5组实验数据，如表所示。为直观验证而建立坐标系，若纵轴为a，则横轴应为 （用题中字母表示）； 次数 1 2 3 4 5 0.62 0.48 0.40 0.32 0.15 0.25 0.33 0.40 0.50 1.00 (3)在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。为了简化图2装置中“力”的测量，下列说法正确的是______； A．使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受到的合力可等效为绳子的拉力 B．若斜面倾角过大，则小车所受合力小于绳子的拉力 C．无论小车运动的加速度多大，槽码的重力都等于绳子的拉力 (4)用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图3所示， cm； (5)如图4是某次实验中得到的纸带的一部分，在其上取了7个计数点（相邻两计数点间均有4个点未画出），已知交流电的频率为，则小车的加速度大小为 （结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)B；(2)；(3)A；(4)1.02；(5)0.50 【详解】（1）该实验探究加速度和质量关系，则应该保持拉力大小相同，即钩码质量相同，小车质量不同，故选B。 （2）若牛顿第二定律成立，则满足，即为直观验证而建立坐标系，若纵轴为a，则横轴应为。 （3）A．为了简化图2装置中“力”的测量，即使得细线的拉力等于小车受的合力，则可先平衡摩擦力，即使小车沿倾角合适的斜面运动，使得f=mgsinθ，则小车受到的合力可等效为绳子的拉力，选项A正确； B．若斜面倾角过大，则mgsinθ>f，则小车所受合力大于绳子的拉力，选项B错误； C．对钩码分析可知 可知T=mg-ma 可知绳子的拉力小于重力，且小车运动的加速度越大，绳子的拉力比槽码的重力小的越多，选项C错误。 故选A。 （4）用游标卡尺测量垫块厚度=1cm+0.1mm×2=1.02cm； （5）相邻两计数点间均有4个点未画出可得T=0.1s，则小车的加速度大小为 5．某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。滑块和遮光条的总质量为，砂和砂桶的总质量为，动滑轮的质量为，不计绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度为。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图所示，则读数为 mm。 (2)下列说法正确的是________。 A．气垫导轨不需要调水平 B．实验中应远大于 C．滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍 D．弹簧测力计的读数始终等于 (3)该同学测得两个光电门间的距离为，遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，经过多次实验测得多组和，作出图像，如图乙所示。已知图像的纵轴截距为，横轴截距为，则表示遮光条通过光电门 （选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小 （用字母、表示）。 (4)保持滑块和遮光条的质量不变，改变砂的质量，进行多次实验，以弹簧测力计的示数为横坐标，滑块的加速度为纵坐标，作出的图像如图丙所示，已知直线上某点的坐标为，则对应点时砂和砂桶的质量为 （用、、、表示）。 【答案】(1)3.80；(2)C；(3) 2 ；(4) 【详解】（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d读数为3mm+16×0.05mm=3.80mm （2）A．气垫导轨需要调水平，选项A错误； B．实验中有弹簧测力计测量拉力，则不需要远大于，选项B错误； C．根据动滑轮的原理可知，滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍，选项C正确； D．因砂桶加速下降，处于失重状态，则弹簧测力计的读数小于，选项D错误。 故选C。 （3）从光电门1到光电门2做加速运动，若设通过光电门2时的速度为v2，则由逆向思维可得 即 可知图像的纵轴截距为，表示遮光条通过光电门2时的速度大小； 斜率 滑块的加速度大小 （4）对砂桶分析可知 当F=q时a=p，可得 6．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，可分别用如图甲、图乙所示装置进行实验。 (1)利用如图甲所示装置进行实验，两辆相同的小车放在木板上，小车左端各系一条细线，线的另一端跨过光滑定滑轮各挂上槽码（图中未画出），两小车右端各系一条细线，用黑板擦把两条细线同时按在木板上使小车静止，抬起黑板擦，两小车同时开始运动，过一段时间后再次按下黑板擦，两车同时停止运动。则下列说法不正确的是__________。 A．该实验采用控制变量的方法 B．两车加速度之比等于位移之比 C．本实验不需要补偿阻力 D．本实验要求槽码的质量远小于小车质量 (2)利用如图乙所示装置进行实验，在规范的实验操作下，若打出的一条纸带如图丙所示，相邻两计数点间均有4个点未画出，已知电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为 m/s²。 (3)为了用图像分析加速度a与小车质量M的定量关系，应画出a- 图像。 【答案】(1)C；(2)0.45；(3) 【详解】（1）A．该实验采用控制变量的方法，A正确，不符合题意； B．根据，解得 两车运动时间相同，加速度之比等于位移之比，B正确，不符合题意； C．只有补偿阻力，细线的拉力才等于小车所受的合外力，所以本实验需要补偿阻力，C错误，符合题意； D．根据牛顿第二定律得， ， 解得 当 时， 只有槽码的质量远小于小车质量，细线的拉力才等于槽码的重力，所以本实验要求槽码的质量远小于小车质量， D正确，不符合题意。 故选C。 （2）小车的加速度为 （3）根据牛顿第二定律 ，解得 加速度a与小车质量M成反比，图像是曲线，不便于分析，为了得到直线，便于分析，应画出 图像。 03 实验器材、方案的创新 7．利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过如图甲所示实验装置探究手机运动的规律，实验装置如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端与手机连接，手机下方悬挂装有砝码的小桶，整个装置处于静止状态。 (1)剪断手机和小桶间的细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳后手机第一次到达最高点时的加速度对应图中的 （选填“A”、“B”或“C”）点。 (2)如图丙所示，某同学在处理数据时，以剪断细绳瞬间手机竖直方向上的加速度a为纵坐标，砝码质量m为横坐标，绘制图像，获得一条斜率为k、截距为b的直线，若当地重力加速度为g，则可推算出手机的质量为 ，小桶的质量为 。（选用k、b、g表示） 【答案】(1)B；(2) 【详解】（1）剪断手机和小桶间的细绳后，手机做阻尼运动，剪断细绳瞬间手机加速度向上，对应图像中的A点，故规定加速度向上为正。剪断细绳后手机第一次到达最高点时的，由简谐运动的对称性，手机加速度向下，且加速度向下达到最大值，故剪断细绳后手机第一次到达最高点时的加速度对应图中的B点。 （2）[1][2]设手机质量为M，小桶质量为，则剪断细绳瞬间手机竖直方向上的加速度 图像斜率为 故手机的质量为 截距为 小桶的质量为 8．一同学使用如图所示装置“验证加速度与力、质量的关系”。轻绳跨过定滑轮，两端系着质量接近的物体、，物体的正下方固定一金属圆环。的正下方有一对光电门，当到达时计时器开始计时，到达时计时器计时结束，测量和之间的距离。当地的重力加速度为。 (1)在、上增加配重，直到轻轻给向下的速度，可以匀速下降。测量此时、和配重的总质量为。连同配重把拉到距一定高度处，测量该高度为；在上放置直径大于环直径的圆片，测量圆片质量为；由静止释放、，当圆片到达圆环处时被圆环挡住。测量通过和的时间间隔，则自到的过程中重物B的速度为 ；B自静止释放至C环位置的过程中B的加速度为 （用表示）。 (2)保持（1）中、和配重质量不变，仅增大圆片质量，多次测量不同对应的时间。为验证加速度与外力成正比，则该实验应验证下列___________（填字母序号）等式成立。 A． B． C． (3)保持（1）问中圆片质量不变，只增加、和配重质量，多次测量不同对应的时间，为验证加速度与质量成反比，以为横轴，以 （填“”或“”）为纵轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。 【答案】(1) ；(2)A；(3) 【详解】（1）[1]根据情景分析，当圆片被圆环挡住后重物开始做匀速运动，速度 [2]下落的过程中B做匀加速直线运动，则有 解得 （2）根据牛顿第二定律有 整理得 故选A。 （3）根据 解得 所以应以为纵轴，从而描点作出的图线是一条过原点的直线。 9．兴趣小组利用如下装置验证“加速度与力和质量的关系”的实验。 第一小组：验证加速度与力的关系器材包含：导轨上有刻度尺的气垫导轨（含气泵）、光电门B、数字计时器、带挡光片的滑块A、钩码若干、力的传感器（质量不计）和天平。 实验步骤：固定好光电门B，调整导轨水平，用刻度尺测出遮光条与光电门之间的距离L及挡光片的宽度d，并记录滑块的位置，测出滑块和挡光片的总质量为M。滑块用平行于导轨的细线跨过动滑轮连接在传感器上。在传感器上悬挂一个钩码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的时间为，读出传感器的示数F，保持小车的质量不变，改变钩码的个数且从同一位置释放，进行多次实验，并作出图像。 根据实验步骤回答下列问题： (1)不挂钩码和细线，接通气泵，在任意位置轻放滑块，观察到滑块 ，兴趣小组判断调整后的导轨已经水平。 (2)为了直观的由图像看出物体的加速度与合力F的正比关系，小组应该绘制图像 （选填“”“ ”“ ”或“”）。 第二小组：验证加速度与质量的关系 兴趣小组与邻桌的同学一起做验证“加速度与质量关系”的实验。他们将两个气垫导轨对称地放置在一条水平直线上，保持两个导轨上的光电门固定在相同刻度处（即保持滑块的位移相同），测出A和B两个滑块的质量为M1与M2，滑块上连接一条平行于桌面的细线，细线中间放置用一个悬挂钩码的滑轮，并使细线与导轨平行且跨过气垫导轨上的滑轮。现同时从各自的气垫导轨上同一位置由静止释放，记录A和B两个滑块上遮光片（两遮光片宽度相同）分别通过光电门的时间为t1和t2。 (3)若测量结果满足 （用上述字母表示），即可得出物体加速度与质量的关系。 【答案】(1)静止；(2)；(3) 【详解】（1）本实验调节气垫导轨水平，由于滑块与气垫导轨间的摩擦可以忽略不计，故只需要使滑块不挂重物，打开气泵，释放滑块后静止即可。 （2）根据题目的数据，可得小车的加速度由牛顿第二定律得出 再根据运动学公式可得 解出小车的加速度 联立可得 即可验证牛顿第二定律，若多次测量只需要绘制出图像即可，其他物理量为常数，由图像可知斜率为。 （3）第二组实验只需要定量探究物体的加速度与质量的关系，即 由于两个滑块的运动情况只有时间不同，即，只需要验证物块的质量与时间的平方成正比即可，故可知 10．（2025·江苏苏州·三模）某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块上有两个宽度均为d的遮光片，滑块与遮光片总质量为M，两遮光片中心间的距离为L。 (1)用游标卡尺测量一个遮光片的宽度d，结果如图乙所示，则遮光片的宽度d= cm。 (2)将滑块置于光电门右侧的气垫导轨上，打开气泵电源，轻推滑块，遮光片1、2通过光电门的挡光时间分别为和，发现，为了将气垫导轨调至水平，应将支脚A适当调 （填“高”或“低”）。 (3)气垫导轨调至水平后，将细线一端拴在滑块上，另一端依次跨过光滑轻质定滑轮和光滑动滑轮后悬挂在O点，调节气垫导轨左端的定滑轮，使定滑轮和滑块之间的细线与气垫导轨平行，调整O点的位置，使动滑轮两侧的细线竖直，将沙桶悬挂在动滑轮上。将滑块在光电门右侧释放，光电门记录遮光片1、2通过时的挡光时间分别为和，则滑块的加速度大小为a= 。（用题目中的物理量符号表示） (4)多次改变沙桶和桶内细沙的总质量，并记录遮光片1、2的挡光时间，计算相应的加速度a，根据计算的数据描绘加速度a与沙桶和桶内细沙的总重力mg之间的关系图像如图丙所示，则图像的斜率k= （用题目中的物理量符号表示），图像没有过原点的原因是 。 【答案】(1)0.660；(2)高；(3)；(4) 气垫导轨没有调水平，右端高了 【详解】（1）图乙可知游标卡尺精度为0.05mm，则遮光片的宽度 （2）轻推滑块，遮光片1、2通过光电门的挡光时间分别为和，发现，说明滑块做加速运动，即导轨左低右高，所以为了将气垫导轨调至水平，应将支脚A适当调高。 （3）根据速度位移关系可得 其中 联立可得 （4）[1][2]由图可知，当沙和沙桶的重力为零时，滑块已经具有加速度，说明气垫导轨不水平，右端高了，设导轨与水平面夹角为，设绳子拉力为F，对M，由牛顿第二定律有 对m，由牛顿第二定律有 联立整理得 由于m远小于M，则 可知 04 实验目的的创新 11．（2025·湖北·二模）现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下： 一倾角可以调节的长斜面如图所示、小车质量为、计时器一个、米尺。 在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是： (1)如图所示，当斜面倾角为时，小车沿斜面匀速下滑，对小车进行受力分析后，则小车与斜面动摩擦因数 ；用图中两段距离的比值表示 (2)当斜面倾角增大为，小车受到合力为 。用mg和图中两段距离表示 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）小车沿斜面匀速下滑，对小车进行受力分析，则有， （2）小车受到合力， 由图可知，，， 联立得 12．（2025·海南海口·模拟预测）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置“探究牛顿第二定律”．长木板B静止于水平桌面上，木板右侧安装有光电门1与定滑轮，物块A上方装有一宽度为d的挡光片，细线连接A后，平行于长木板绕过光滑的定滑轮与钩码连接．实验操作步骤如下： ①如图甲所示，安装好实验器材； ②在木板中间位置加装光电门2，将木板左侧适当垫高，细线上不挂钩码，轻推物块，使得挡光片通过两个光电门的挡光时间相等； ③撤去光电门2，将物块A静置于长木板B上的O点，测出挡光片与光电门1之间的距离； ④在细线右端悬挂一个质量为的钩码，静止释放物块A； ⑤读取光电门1的挡光时间； ⑥再次将物块A静置于O点，在细线右端增加一个相同质量的钩码，释放物块A,读取光电门1的挡光时间； ⑦重复操作⑥，得到多组光电门1的挡光时间，与钩码数目n的数值． 回答：小组成员根据步骤⑦中的数据，以为纵坐标，以为横坐标，作出图像如图乙所示，则可测得当地的重力加速度 ，物块A与挡光片的总质量 ．（均用c、b、d、、表示） 【答案】 【详解】[1] [2]设平板与水平面的夹角为，垫高后小车做匀速直线运动，由受力平衡有 对物块和砝码构成的系统受力分析，由牛顿第二定律有 物块经过光电门的速度为 物块做匀加速直线运动，由运动学知识有 联立解得 结合图像有， 解得， 13．（2025·河南·一模）利用如图所示的实验装置可以测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，一块表面平整的长木板放在水平桌面上，然后把一根弹簧固定在木板左端点。A与的距离刚好等于弹簧的自然长度。滑块放在长木板上不与弹簧栓接。 (1)利用手机端秒表功能，可以简易测量滑块与木板之间的动摩擦因数，让滑块压缩弹簧，然后释放滑块，运动到B点停下，测得由A到B的时间为t，用直尺测出A、B之间的距离为l，则动摩擦因数测量结果的表达式为 （用表示）。 (2)由于滑块滑行时间较短，导致时间t测量误差较大，为了更精确测量动摩擦因数，在A位置放置一个光电门，同时在滑块上安装上遮光片，用20分度的游标卡尺量测遮光片宽度d，结果如图所示，则 mm。 (3)手推滑块压缩弹簧，然后释放滑块，记录下滑块通过光电门时挡光时间为，测量出滑块停下的位置B到A的距离l；改变弹簧的压缩量，记录下多组数据，然后用图像法处理数据，做出图像，如图所示，发现图像是一条直线，在直线上取两点P、Q，测出两点坐标，则滑块与长木板之间的动摩擦因数为 （用表示）。 【答案】(1)；(2)5.25；(3) 【详解】（1）滑块由A到B，由牛顿第二定律得 根据运动公式 解得 （2）游标卡尺为20分度，精度为0.05mm，游标尺上0刻度线在主尺第5条刻度线右侧，游标尺上第5条刻度线与主尺刻度线基本重合，所以游标卡尺读数为 （3）滑块从光电门到停止运动，由牛顿第二定律得 由匀变速直线运动速度和位移的关系得， 解得 图像斜率 因为，解得 14．（2025·天津·二模）在天宫课堂中，我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下： a.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，无线加速度传感器固定在滑块上； b.接通气源，放上滑块，调节气泵，调平气垫导轨并使滑块悬浮在导轨上； c.将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于点。点到点的距离为，拉动滑块使其左端处于点，由静止释放； d.计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力、加速度随时间变化的图像，部分图像如图乙所示。 回答以下问题： (1)弹簧的劲度系数为 ； (2)该同学从图乙中提取某些时刻与的数据，画出图像如图丙中I所示，图线的斜率为，由此可知滑块与加速度传感器的总质量为 ； (3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的图像II，图线的斜率为，则待测物体的质量为 （结果保留3位有效数字）。 【答案】(1)12.2；(2)0.2；(3)0.133 【详解】（1）由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于O点，A点到O点的距离为5.00cm。拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时。结合图乙的图有， 根据胡克定律可得 （2）根据牛顿第二定律有 则图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数，根据图丙中I，则有 则滑块与加速度传感器的总质量为 （3）滑块上增加待测物体，同理，根据图丙中II，则有 则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为 则待测物体的质量为 1．（2025·陕西西安·一模）小明为了测定某款篮球鞋与桌面之间的动摩擦因数，设计了以下两种实验方案。 (1)用如图甲所示的装置进行实验，释放重物，当重物落地后，篮球鞋继续运动一段距离停在桌面上。实验中用打点计时器记录了篮球鞋的匀减速运动过程，如图乙所示，为所打出纸带中截取的一段，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为（取）根据纸带可求出加速度大小 ，篮球鞋与桌面的动摩擦因数为 。（结果保留2位小数） (2)小明又采用了如图丙所示的另一套装置进行实验，使篮球鞋位于水平桌面的点时，重物刚好接触地面，将篮球鞋拉到点，待稳定后由静止释放，最终滑到点。分别测量、的长度和。改变，重复以上的操作，测出多组实验数据。小明同学在图丁中已标出若干组数据对应的坐标点。 实验中测得篮球鞋与重物的质量之比，则根据关系图线计算出篮球鞋与桌面间的动摩擦因数为 （结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) 4.00 0.40；(2)0.44 【详解】（1）[1]根据图乙，由逐差法可知加速度大小 [2]题意知纸带记录篮球鞋匀减速运动过程，篮球鞋合力即为摩擦力，由牛顿第二定律有 整理得 联立以上解得动摩擦因数 （2）B下落至临落地时根据动能定理有 在B落地后，A运动到Q，有 整理得 结合图丁可得图像斜率为 又因为篮球鞋A与重物B的质量之比为 联立解得篮球鞋与桌面间的动摩擦因数 2．（2025·天津·一模）如图甲所示，小车通过细绳与钩码相连，遮光片固定在小车的最右端，光电门传感器固定在长木板上，小明研究组利用图中装置完成了“验证牛顿第二定律”的实验，小红研究组将长木板放平，并把小车换成木块，完成了“测定长木板与木块间动摩擦因数”的实验。 (1)某同学在研究小车加速度与拉力关系的实验中，把小车所受拉力当作合力，下列说法正确的是（　　） A．需要平衡摩擦力 B．不需要平衡摩擦力 C．要求钩码的质量远小于小车质量 D．不要求钩码的质量远小于小车质量 (2)在实验操作完全正确的情况下，小明研究组将小车从某一位置由静止释放，测出遮光片的宽度d和它通过光电门的挡光时间Δt，小车静止时的位置到光电门的位移s，小车的质量m，弹簧测力计的示数F，则F与应满足的关系式为 。（可用m、d、s、等字母表示） (3)小红研究组测出木块静止时遮光片右端距光电门左端的位移s，由遮光片宽度d和挡光时间求出滑块的速度大小v，并算出，然后作出的图像如图乙所示，根据图像可求得动摩擦因数 。（可用a、b、g、s等字母表示） 【答案】(1)AD；(2)；(3) 【详解】（1）把小车所受拉力当作合力，需要平衡摩擦力，可以根据弹簧测力计直接读出力的大小，不要求钩码的质量远小于小车质量。 故选AD。 （2）小车通过光电门的速度 由匀变速直线运动规律 若满足牛顿第二定律则有 解得 （3）根据动能定理可得 解得 结合图像可得、 联立解得 3．（2025·浙江·模拟预测）“用DIS探究加速度a与小车质量M的关系”的实验中，装置如图（a）所示。 (1)实验通过改变钩码的个数来改变对小车的拉力，通过增加或减少小车上的 来改变小车的总质量，通过位移传感器测得小车的图像，通过图像的 （填“斜率”或“纵坐标轴截距”或“横坐标轴截距”）得到小车的加速度。 (2)（单选）图（b）为小车所受作用力不变时实验所得的图像，从图像上可以看到直线不过原点，其原因可能是 　　。 A．钩码质量过大 B．轨道倾斜，轨道右端偏低 C．小车总质量过大 D．小车与轨道间的摩擦太小 (3)实验中小车在拉力作用下向左加速运动。请判断钩码受到的合力方向，并进一步判断小车受到的拉力是否等于砝码的重力 　　。 A．砝码受到合力向上，拉力大于砝码重力 B．砝码受到合力向上，拉力小于砝码重力 C．砝码受到合力向下，拉力大于砝码重力 D．砝码受到合力向下，拉力小于砝码重力 【答案】(1) 配重片 斜率；(2)B；(3)D 【详解】（1）[1][2]通过改变小车上的配重片来改变小车的质量；通过位移传感器测得小车的图像，通过图像的斜率等于小车的加速度。 （2）由图（b）所示图像，从图像上可以看到直线不过原点，在横轴上有截距，这是由于轨道倾斜，轨道右端偏低或者小车与轨道间的摩擦偏大造成的，故B正确，ACD错误。 故选B。 （3）砝码受重力和绳子拉力作用向下加速，设砝码运动的加速度的大小为a，受合力向下，取竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律 得 故ABC错误，D正确。 故选D。 4．（2025·北京石景山·一模）如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 (1)除了图中所给的器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_______。 A．秒表 B．天平（含砝码） C．弹簧测力计 D．刻度尺 (2)平衡摩擦力时，按图甲把实验器材安装好，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器， （选填“挂”或“不挂”）盘和砝码。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做 运动。 (3)甲同学利用图像求出每条纸带对应的加速度。他在处理其中一条纸带时，求出每个计数点对应的速度，并将各点的速度都标在了如图乙所示的坐标系中。请在图乙坐标系中作出小车运动的图像 ，并利用图像求出小车此次运动的加速度a = m/s2（保留两位有效数字）。 (4)乙同学在探究小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的a-F图像如图丙所示。 ①发现图线不过原点，原因可能是 。 A．木板一端垫得过高 B．木板一端垫得过低   C．盘和砝码的总质量太大 D．盘和砝码的总质量太小 ②发现图线发生了弯曲。经过思考认为，图线弯曲的原因在于实验中认为细线对小车的拉力F等于盘和砝码的总重力mg，而实际上F与mg并不相等。将记为相对误差δ，若小车质量为M，则相对误差δ与的关系图线应为 。 【答案】(1)BD；(2) 不挂 匀速直线；(3) 1.0 (4) A D 【详解】（1）该实验还需要用天平（含砝码）测量小车的质量；用刻度尺测量纸带；不需要秒表和弹簧测力计。 故选BD。 （2）[1][2]平衡摩擦力时，按图甲把实验器材安装好，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，不挂盘和砝码。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做匀速直线运动。 （3）[1][2]作出小车运动的图像 _ 图像的斜率等于加速度，则小车此次运动的加速度 （4）①[1]图线不过原点，即当F=0时加速度不为零，可知原因可能是木板一端垫得过高，平衡摩擦力过度，故选A。 ②[2]根据题意，由牛顿第二定律有mg=（M+m）a 而F=Ma 则 所以相对误差δ与的关系成正比例关系。 故选D。 5．（2025·辽宁葫芦岛·一模）某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。 （1）分别称量出小桶的质量和手机的质量。 （2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码。 （3）用手突然向上托起小桶，使得细绳松弛，此瞬间手机受到的合力大小为 （用题目所给字母表示），读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值。 （4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 6 小桶和砝码的重力（N） 0.245 0.445 0.645 0.845 1.045 1.245 手机加速度a（） 1.76 2.58 3.39 4.20 4.98 根据图3所示的软件截图，上表中空白处的数据约为 （保留2位有效数字）。利用数据作出a－F图像，在图4中描出第一组数据的点并连线 。 （5）由a－F图可知手机质量约为 kg（保留2位有效数字）。上述实验可以得到结论是： 。 【答案】 0.97 见解析图 0.25 当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比 【详解】（3）[1]静止时根据平衡条件可得弹簧的弹力 当将小桶突然托起时，弹簧的弹力大小不变，此瞬间手机受到的合外力 （4）[2]根据题图3可读得手机的加速度大小约为，因此题图表中空白处的数据应为0.97。 [3]作图时应用平滑的直线将各点迹连接起来，且应尽可能多的让点迹落在图线上，不能落在图线上的点迹应让其均匀地分布在图线的两侧，明显有误差的点迹应直接舍去。描点作图如图所示。 （5）[4]由a－F图可知手机质量 上述实验可以得到结论是：当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。 6．小华同学利用图甲装置来验证牛顿第二定律。已知斜面高为h，两侧斜面长度均为L，斜面上固定两光电门，它们距斜面顶端的距离均为。两相同的凹槽A和B用不可伸长的轻绳连接跨过定滑轮放在两侧斜面，A、B上安装有宽度均为d的挡光片，两挡光片到斜面顶端距离之和也为L，若两斜面与凹槽间的动摩擦因数相同。 （1）两个凹槽内均放有10个质量为m的砝码，从B中拿出个砝码放入A中，从图甲所示位置开始轻推A，发现AB上的两挡光片通过两光电门的时间刚好相等。 （2）A、B恢复原状后，从B中总共拿出个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间分别为和。则可得到两凹槽的加速度 （用题中已知量表示） （3）重复上一步骤，从B中总共拿出个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间，算出两凹糟的加速度a。 （4）用图像法验证牛顿第二定律，纵坐标为a，要做出下图中的图线，横坐标应为( ) A．n                    B．                 C．                 D． （5）选用正确的横坐标后，测出该图线斜率为k，已知重力加速度为g，则可算出凹槽A（含挡光片）的质量 （用题中所给已知量表示） 【答案】 B 【详解】（2）[1]两物块用绳连接，所以速度大小相等，运动过程中，初速度为 末速度为 位移为 根据 可得 （4）[2] 从B中拿出个砝码放入A中，AB上的两挡光片通过两光电门的时间刚好相等，说明系统匀速运动，设凹槽A（含挡光片）的质量为，有 解得 从B中总共拿出个砝码放入A中时，有 解得 根据图线可知，横坐标为。 故选B。 （5）[3] 已知图线斜率为k，根据 可知 解得 根据几何关系可知 所以有 1．（2025·广西·高考真题）在用如图甲的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验中： (1)探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车（含加速度传感器，下同）质量不变，这种实验方法是 。 (2)实验时，调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持 。 (3)由该装置分别探究M、N两车加速度a和所受拉力F的关系，获得图像如图乙，通过图乙分析实验是否需要补偿阻力（即平衡阻力）。如果需要，说明如何操作；如果不需要，说明理由。 (4)悬挂重物让M、N两车从静止释放经过相同位移的时间比为n，两车均未到达轨道末端，则两车加速度之比 。 【答案】(1)控制变量法；(2)平行； (3)需要；撤出细绳连接的力传感器和重物，将木板左端用垫块垫起适当高度，使小车能沿木板匀速下滑。 (4) 【详解】（1）在探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车（含加速度传感器）质量不变，这种实验方法是控制变量法。 （2）实验时，为使小车受到的合外力等于细绳的拉力，要调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持平行，保证细绳对小车的拉力方向与小车运动方向一致，减小实验误差。 （3）由图乙可知，当拉力F为某一值时才产生加速度，说明小车受到摩擦力，需要补偿阻力。补偿方法：撤出细绳连接的力传感器和重物，将木板左端用垫块垫起适当高度，使小车能沿木板匀速下滑。 （4）两车均从静止释放，都做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的位移公式 可知 因为 联立解得 2．（2025·安徽·高考真题）某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。 (1)利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车 。（选填正确答案标号） a.能在轨道上保持静止 b.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 c.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 (2)利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器上，箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力和物体的加速度a，并将数据实时传送到计算机。 ①图丙是根据某次实验采集的数据生成的和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。时，物体处于 （选填“超重”或“失重”）状态；以为横轴、a为纵轴，根据实验数据拟合得到的图像为图丁中的图线a、 ②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其图像为图丁中的图线 。（选填“b”“c”或“d”） 【答案】(1)c；(2) 失重 d 【详解】（1）平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动。 故选c。 （2）[1]根据图像可知时，加速度方向竖直向下，故处于失重状态； [2]对物体根据牛顿第二定律 整理得 可知图像的斜率为，故将物体质量增大一倍，图像斜率变小，纵轴截距不变，其图像为图丁中的图线d。 3．（2025·浙江·高考真题）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。 (1)如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点，电源频率为，打下计数点3时小车速度为 （保留三位有效数字）。 (2)下列说法正确的是_____（多选） A．改变小车总质量，需要重新补偿阻力 B．将打点计时器接到输出电压为的交流电源上 C．调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行 D．小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车 (3)改用如图1所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为，测得两个光电门间距为x，用游标卡尺测量遮光条宽度d，结果如图2所示，其读数 mm，则滑块加速度 （用题中所给物理量符号表示）。 【答案】(1)0.390；(2)CD；(3) 10.00 【详解】（1）相邻计数点间的时间间隔T=0.1s打计数点3时的速度 （2）A．平衡摩擦力时满足 两边质量消掉，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，选项A错误； B．电火花计时器需要接220V交流电源，选项B错误； C．调节滑轮高度，使牵引小车的细线根长木板保持平行，选项C正确； D．小车应尽量接近打点计时器，并应该先接通电源后释放小车，以充分利用纸带，选项D正确。 故选CD。 （3）[1]遮光条宽度d=10mm+0.05mm×0=10.00mm [2]经过两光电门时的速度分别为 根据 解得 4．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）下图为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。 (1)实验中应将木板 （填“保持水平”或“一端垫高”）。 (2)为探究加速度a与质量m的关系，某小组依据实验数据绘制的图像如图所示，很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系，以下选项可以直观判断的有_________。（多选，填正确答案标号） 0.2 0.618 0.33 0.482 0.40 0.403 0.50 0.317 1.00 0.152 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 (3)为探究加速度与力的关系，在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上；乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上，在其他实验操作相同的情况下， （填“甲”或“乙”）同学的方法可以更好地减小误差。 【答案】(1)一端垫高；(2)AC；(3)乙 【详解】（1）实验需补偿阻力，消除木板对小车的阻力的影响，应将木板一端垫高，使小车在无拉力时能匀速运动。 （2）A.作出图像，可以将图像“化曲为直”，便于判断，a与m是否成反比关系，故A正确； B．作出图像，无法体现a与m是否成反比关系，故B错误； C．作出图像，若a与m是成反比关系，有为定值，则图像是一条平行与横轴的直线，可见解判断a与m是否成反比关系，故C正确； D．作出图像，无法体现a与m是否成反比关系，故D错误。 故选AC。 （3）甲同学的方法中，槽码依次放在槽码盘上，小车质量M不变，拉力（m为槽码总质量），但随着m增大，不满足条件，拉力与mg偏差增大，误差变大；乙同学的方法中，将小车上的槽码移到槽码盘上，总质量不变（M为小车质量，m为槽码质量），拉力（当时近似，但实际总质量不变），拉力更接近理论值，系统误差更小，故乙同学方法更好。 5．（2024·甘肃·高考真题）用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 (1)以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。 A．使小车质量远小于槽码质量 B．调整垫块位置以补偿阻力 C．补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D．释放小车后立即打开打点计时器 (2)保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间的距离分别为，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是______（单选，填正确答案标号）。 A． B． C． D． (3)以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成 （填“正比”或“反比”）；甲组所用的 （填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 【答案】(1)B；(2)D；(3) 反比 槽码 【详解】（1）A．为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力，故应使小车质量远大于槽码质量，故A错误； B．为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力，则需要调整垫块位置以补偿阻力，也要保持细线和长木板平行，故B正确； C．补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动，故C错误； D．根据操作要求，应先打开打点计时器再释放小车，故D错误。 故选B。 （2）根据逐差法可知 联立可得小车加速度表达式为 故选D。 （3）[1]根据图像可知与M成正比，故在所受外力一定的条件下，a与M成反比； [2]设槽码的质量为m，则由牛顿第二定律 化简可得 故斜率越小，槽码的质量m越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。 6．（2024·天津·高考真题）某同学用图示装置探究加速度与力的关系。 (1)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，调节木板倾角，使小车在不挂槽码时运动，并打出纸带进行检验，下图中能表明补偿阻力恰当的是_________； A． B． C． D． (2)某次实验得到一条纸带，部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），测得。已知打点计时器所接交流电源频率为，则小车的加速度 （要求充分利用测量数据，结果保留两位有效数字）； (3)该同学将一个可以直接测出绳子拉力的传感器安装在小车上，小车和传感器总质量为。按要求补偿阻力后，该同学共进行了四次实验，悬挂的槽码质量依次为处理数据时，用两种方式得到小车（含传感器）受到的合力，一种将槽码所受重力当作合力、另一种将传感器示数当作合力，则这两种方式得到的合力差异最大时，槽码质量为 g。 【答案】(1)B；(2)0.51；(3)40 【详解】（1）若补偿摩擦力恰当，则小车应该匀速运动，打出的纸带应该点迹均匀分布，故选B。 （2）每相邻两个计数点间还有4个点未画出，可知T=0.1s；小车的加速度 （3）根据牛顿第二定律，对砝码 mg-T=ma 对小车 T=Ma 可得 则当m较小时传感器的示数越接近与砝码的重力mg；m越大，则传感器的示数与砝码重力的差异越大，即这两种方式得到的合力差异最大时，槽码质量为40g。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$