第3章 实验4 探究加速度与物体受力、物体质量的关系-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

(2)设货车在避险车道上的加速度为a, 根据牛顿第二定律F合=ma, 得F台=mgsin0+mgcos0=ma, 解得a=g(sin0+cos0)=10X(0.26+ 0.30×0.97)m/s2=5.51m/s2, 设货车在避险车道上行驶的最大距离为x, 由题知=90km/h=25m/s, 根据匀变速直线运动位移公式得 0-6=-2ax, 代入放6，解得一装2爱m=7m 答案(1)tan00.30(2)57m [例4幻解析(1)设加速运动与减速运动的时 间分别为t、t2,位移分别是x1、x2,总时 间是0，总位移是x,由匀变速直线运动 规律知=空m=党红x=十 解得x=4m. 由加速度定义式知a1=,9 且有a2=3a1,to=t十t2, 联立解得=1.2s,t2=0.4s, 则a-25m/g=4.17m/g, a=罗m/g=12.5m/g. (2)对加速过程与减速过程分别列牛顿 第二定律方程有 F-F=ma,F2+Fi=ma2, 解得F1=270N,F2=730N. 答案(1)4m4.17m/s212.5m/s2 (2)270N730N [针对训练5]解析(1)在力F作用0.5s内 根据牛顿第二定律有 Fcos 0-mgsin 0-F=ma, Fsin 0=FN+mgcos 0, 参考答案 F=uFN, 设0.5s末速度为v, 根据运动学公式有v=a1t1, 撤去F后0.4S内根据牛顿第二定律有 mgsin 0umgcos 0=ma2, v=a2t2, 联立以上各式得=0.5， a=8m/s2,a2=10m/s2, v-a2t2=4 m/s. (2)x= 2af+w-2a=1.8m 答案(1)0.5(2)1.8m [针对训练6]解析(1)飞机在后一阶段受 到阻力和发动机提供的推力作用，做匀 加速直线运动，设加速度为a2,此过程 中的平均阻力F2=0.2mg, 根据牛顿第二定律有F拉一F2=ma2, 代入数据解得a2=4.0m/s2. (2)飞机在电磁弹射阶段受恒定的牵引力 阻力和发动机提供的推力作用，做匀加速 直线运动，设加速度为1，末速度为. 此过程中飞机受到的阻力Fa=0.05mg, 根据匀加速运动规律有=2a1l,一 =2a2(l-l1), 根据牛顿第二定律有F幸十F推一Fa=a1, 代入数据解得 a1=58m/s2,F幸=1.05×105N. 答案(1)4.0m/s2 (2)58m/s2 1.05×105N 实验四 探究加速度与物体受力、 物体质量的关系 常见考法·逐点练通 [例1]答案(1)B(2)D(3)反比槽码 [针对训练1]答案(1)B(2)C [针对训练2]答案(1)①右端 (2)①远小 高考总复习物理 于 ②9二 50T2 [例2]答案1.841.96 滑轮的轴不光滑 或滑轮有质量 [针对训练3]答案①0.19 ②甲甲和乙 [针对训练4幻答案(1)1.02(5)略0.343 章末核心素养提升 [例1]c [例2]解析(1)设长木板的加速度为a,由 牛顿第二定律可得F-mg一(m十 M)g=Ma, 解得a=5m/s2, (2)设小物块此时加速度为a1, 由牛顿第二定律可得mg=ma1, 解得a1=2m/s2, 刚撤去F时，小物块离长木板右端的距 离也是长木板与小物块的位移差△x,由 运动学公式△r=2ar-2a12, 解得△x=1.5m. (3)由题可知最终小物块与长木板共速， 设此时速度为，刚撤去F时，木板的加 速度为ag=凸mg十m十MDg, M 解得a2=2.5m/s2; 刚撤去F时， 长木板速度=at=5X1m/s=5m/s, 小物块速度2=a1t=2X1m/s=2m/s, 设从撤去F时到一起匀速运动的时间 为t', 则有v=U一a2t=h十a1t, 解得= 3m/s 在时间t内，木板与小物块的位移差 为△x1, 由运动学公式△如=听。一世- 2a2 2a1 解得△x1=1.0m, 最终小物块离长木板右端的距离 L=△x+△x1=1.5m+1.0m=2.5m. 答案(1)5m/s2(2)1.5m(3)2.5m [例3]解析(1)物块在薄板上做匀减速运动 的加速度大小a1=g=3m/s2, 薄板做加速运动的加速度大小 dz-umg=3 m/s2, m 对物块l十△1=t一2a, 对薄板△1=2a2, 解得w=4m/s,=号 (2)物块飞离薄板后薄板的速度 2=a2t=1m/s, 物块飞离薄板后薄板做匀速运动，物块 做平抛运动，则当物块落到地面时运动 的时间t'= 26 2 则平台距地面的高度h= 2g-5 9m. 答案(1)4m/s 3s (2)m 第四章 曲线运动万有引力与航天 第1讲曲线运动 运动的合成与分解 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.切线方向2.变速3.合力 加速度 4.速度 知识点二 1.平行四边形定则 2.(1)时间(2)独立进行(3)效果 3.非匀变速匀变速直线曲线 8第三章牛顿运动定律 实验四 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 实验理论 理清弄明 1.实验目的 ③在每条纸带上选取一段比较理想的部 (1)学会应用控制变量法研究物理规律。 分，测加速度a. (2)探究加速度与力、质量的关系 ④描点作图，作a-F(F=mg)的图像 (3)掌握利用图像处理数据的方法， ⑤保持小盘和砝码的质量m不变，改变小 2.实验原理 (1)控制变量法 车质量m,重复步骤①和③，作a图像 ①保持质量不变，探究加速度与合力的关系 5.数据处理 ②保持合力不变，探究加速度与质量的关系 (1)利用△x=aT及逐差法求a. (2)求加速度 (2)以α为纵坐标，F为横坐标，描点、画 a=4十西十6-二或a= 线，如果该线为过原点的直线，说明a与 9T F成正比， 3.实验器材 (3)以a为纵坐标，1为横坐标，描点、画 小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮 的长木板，垫木、打点计时器、低压交流电 线，如果该线为过原点的直线，就能判定 源、导线两根、纸带、天平、米尺， a与m成反比. 4.实验步骤 6.注意事项 047 (1)质量的测量：用天平测量小盘和砝码 (1)平衡阻力：适当垫高木板未装有定滑轮 的质量m'和小车的质量m. 的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正 (2)安装：按照如图所示方式把实验器材 好平衡小车和纸带受到的阻力.在平衡阻力 安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小 时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让 车上（即不给小车施加牵引力） 小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动. (2)改变小盘和砝码的总质量以及小车的 细绳 纸带 质量，无需重新平衡阻力 垫木 (3)实验条件：m>m'. 附 小车打点计时器 (4)一先一后一按：改变拉力或小车质量 V定滑轮的 砝码长木板 实验台 后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时 器，并应先接通电源，后释放小车，且应在 小车到达滑轮前按住小车 (3)平衡阻力：在长木板未装有定滑轮的 7.误差分析 一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速 (1)实验原理不完善：本实验用小盘和砝 下滑. 码的总重力m'g代替小车的拉力F,而实 (4)操作：①小盘通过细绳绕过定滑轮系 际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码 于小车上，先接通电源后放开小车，断开 的总重力， 电源，取下纸带，编号码。 (2)平衡阻力不准确、质量测量不准确、计 ②保持小车的质量m不变，改变小盘和 数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格 砝码的总质量m',重复步骤① 与木板平行都会引起误差， 高考总复习物理 常见考法 逐点练通 命题点一 教材原型实验 例1(2024·甘肃)用图1所示实验装置探 Ca=(示+宗+示+示十 究外力一定时加速度与质量的关系， 打点 砝码计时器 纸带 定滑轮 细绳 Da=示+宗+示+示) (3)以小车和砝码的总质量M为横坐标， 小车 垫块 长木板 加速度的倒数1为纵坐标，甲、乙两组同 图1 学分别得到的】M图像如图3所示 (1)以下操作正确的是 (单选，填 正确答案标号). 2.0 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 1.5 048 C.补偿阻力时移去打点计时器和纸带 1.0 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 0.2000.4000.6000.8001.000M7g 纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间 图3 的距离分别为s,52,…,58,时间间隔均为 由图可知，在所受外力一定的条件下，a T.下列加速度算式中，最优的是 与M成 (选填“正比”或“反 (单选，填正确答案标号)， 比”)；甲组所用的 (选填“小车” “砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大 53 针对训练1)如图所示为验证牛顿第二定 图2 律的实验装置示意图.沙和沙桶的总质量 Aa=+++ 为m,小车和砝码的总质量为M.实验中 T 用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小 ++) 车拉力的大小. 小车、砝码 打点计时器 a=(2示+2示+示+ 2T 27 接交流电源 2示+2 2T 沙、沙桶 第三章牛顿运动定律 (1)实验中，为了使细线对小车的拉力等 了一种方法用来研究在外力一定的条件 于小车所受的合外力，先调节长木板一端 下，物体的加速度与其质量间的关系， 滑轮的高度，使细线与长木板平行.接下 电源 打点计时器 来还需要进行的一项操作是 (选填 纸带 正确答案标号). 木板复写纸 左 A.将长木板水平放置，让小车连着已经 小吊盘 穿过打点计时器的纸带，给打点计时 甲 器通电，调节m的大小，使小车在沙和 沙桶的牵引下运动，从打出的纸带判 断小车是否做匀速运动 B.将长木板的一端垫起适当的高度，让 小车连着已经穿过打点计时器的纸 丙 带，撤去沙和沙桶，给打点计时器通 (1)实验步骤如下： 电，轻推小车，从打出的纸带判断小车 ①平衡小车所受的阻力：取下小吊盘，将 是否做匀速运动 木板 (选填“右端”或“左端”)抬高， C.将长木板的一端垫起适当的高度，撤 用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系 049 去纸带以及沙和沙桶，轻推小车，观察 列间隔均匀的点。 判断小车是否做匀速运动 ②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的 (2)实验中要进行质量m和M的选取， 物块，在小车中放入砝码， 以下最合理的一组是 (选填正确答 ③打开打点计时器电源，释放小车，获得 案标号) 带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝 AM=200g,m=10g、15g、20g、25g、 码的质量m. 30g、40g ④按住小车，改变小车中砝码的质量，重 B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、 复步骤③. ⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔 100g、120g 标注一个计数点，测量相邻计数点的间距 C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、 x1、x2、…,求出与不同质量m相对应的 30g、40g 加速度a. D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、 100g、120g ⑥以砝码的质量m为横坐标，以】为纵 针对训练②验证牛顿第二定律的实验装 坐标，在坐标纸上作出}m的关系图线 置示意图如图甲所示.图中打点计时器的 若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则 电源为交流电源，打点的时间间隔用T表 示.在小车质量未知的情况下，某同学设计 1m的关系图线为一条倾斜直线 高考总复习物理 (2)回答下列问题： 的间距为x1、x2、x3,则a可用x1、x3和T ①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的 表示为a= 质量时所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中 ③图丙为所得实验图线的示意图，设图中 物块的质量之和'与小车和车中砝码的 直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若 质量之和M应满足的条件是m 牛顿第二定律成立，则小车受到的拉力为 (选填“远大于”或“远小于”)M. ,小车的质量为 ②如图乙所示，设纸带上三个相邻计数点 命题点二 教材实验创新 例2一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别 (1)挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质 系有小球A和B,如图所示.一实验小组 量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； 用此装置测量小球B运动的加速度.令 (ⅱ)取下托盘和砝码，测出其总质量为 两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测 m,让小车沿木板下滑，测出加速度a; 得小球B释放时的高度h。=0.590m,下 (m)改变砝码质量和木板倾角，多次测 降一段距离后的高度h-0.100m;由ho 量，通过作图可得到a-F的关系 下降至h所用的时间T=0.730s.由此求 打点计时器 050 得小球B加速度的大小为a= m/s (保留三位有效数字).从实验室提供的数 低带 据得知，小球A、B的质量分别为100.0g 和150.0g,当地重力加速度大小为g取 9.80m/s2.根据牛顿第二定律计算可得 打点计时器 小球B加速度的大小为a'= m/s (保留三位有效数字). ①实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、 d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时 小车的速度大小= m/s(保留两 OA 可以看出，a'与a有明显差异，除实验中 位有效数字) 的偶然误差外，写出一条可能产生这一结 T中ipii布 果的原因： 29303132333435363738m ②需要满足条件>m的方案是 针对训练3)做“探究加速度与力、质量的 (选填“甲”“乙”或“甲和乙”)；在作a-F 关系”实验时，图甲是教材中的实验方案； 图像时，把mg作为F值的是 (选 图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下： 填“甲”“乙”或“甲和乙”).