第11讲 实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系（专项训练）（广东专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第11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 2 题型01 实验原理及操作 2 题型02 数据处理及误差 3 题型03 实验原理及方案的创新 3 题型04 数据获取及处理的创新 4 02 核心突破练 9 03 真题溯源练 11 01 实验原理及操作 1．（2023·广东·模拟预测）某同学用如图1所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验，使槽码的质量不变以保持拉力不变，通过在小车内放置砝码改变小车的质量M，通过打点计时器打出的纸带计算小车的加速度a，已知打点计时器的频率为50 Hz。 （1）如图2所示是某次实验时得到的一条纸带，已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出，可知打下2点时小车的速度大小为 m/s，小车的加速度大小为 。（保留2位有效数字） （2）该同学通过改变小车的质量，根据多组数据作出了如图3所示的图像，该图像不过坐标原点的原因可能是 。 （3）该同学在小车上固定一竖直薄板，欲探究空气阻力与速度的关系，一次实验中得到了小车速度v与时间t的图像如图4所示，可以得出的结论是 。 【答案】 0.40 0.40 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 空气阻力的大小随速度的增大而增大 【详解】（1）[1][2]相邻两计数点间还有四个计时点未画出，所以打点时间周期为 根据做匀变速直线运动的物体中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度可知，打下2点时小车的速度大小为 结合逐差法可知小车的加速度大小为 （2）[3]根据图3可知小车的质量较大时，加速度为零，说明实验中未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。 （3）[4]根据图线的斜率表示加速度可知，小车的加速度逐渐减小，说明小车所受空气阻力逐渐增大，即空气阻力的大小随速度的增大而增大。 2． (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 02 数据处理及误差 3．（2025·广东惠州·模拟预测）下列是《普通高中物理课程标准》中的三个必做实验，请回答下列问题。 (1)图（a）是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图。在平衡摩擦力之后，需挑选质量合适的钩码，使钩码的质量 （选填“远小于”或“远大于”）小车的质量；图（b）是某次实验得到纸带的一部分，已知打点计时器的打点周期为，每5个点取一个计数点，测得相邻计数点之间的距离分别为，则小车加速度大小 。 【答案】(1) 远小于 【详解】（1）[1]对整体，根据牛顿第二定律 设绳子拉力为，对小车 只有当远大于时，才可认为，则实验中要使钩码的质量远小于小车的质量，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力； [2]已知打点计时器的打点周期为，每5个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为 根据逐差相等公式可得加速度大小为 4．（2024·广东揭阳·二模）某同学探究“小车的加速度与力的关系”的实验装置如图所示，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码，平衡摩擦力后在A点由静止释放小车，测出小车上的挡光片通过光电门的时间t。 (1)在该实验中，下列说法正确的是____________。 A．要用天平称量小车的质量 B．每次改变钩码的个数，都需要测量钩码的总质量 C．调节滑轮的高度，使细线与轨道平行 D．A、B之间的距离尽可能小些 (2)若挡光片的宽度为d，挡光片与光电门的距离为L，d<<L。则小车通过光电门时的速度大小为 ，加速度大小为 。（均用题中所给物理量的符号表示） 【答案】(1)C (2) 【详解】（1）A．探究“小车的加速度与外力关系”时，只要保持小车质量不变即可，没有必要测量其质量。故A错误； B．本题直接从力传感器上读出绳子拉力的大小，不需要测量钩码质量。故B错误； C．要使绳子的拉力等于小车受到的合外力，则要使细线与轨道平行。故C正确； D．A、B之间的距离尽可能大些，可以减小测量误差。故D错误。 故选C。 （2）[1]小车通过光电门时的速度大小为 [2]根据 解得小车的加速度大小为 03 实验原理及方案的创新 5．（2025·广东佛山·二模）用图甲装置研究“小车（含拉力传感器）质量一定时，加速度与合外力关系”，实验步骤如下： ①细绳一端绕过光滑定滑轮与盘子（盘中装适量砂子）连接，另一端系在拉力传感器上。将小车放在长板的P位置，调整细绳与长板平行，在盘子中适当增减砂子，使小车沿长板向下做匀速运动，记录此时拉力传感器的示数； ②撤去细绳和盘子，让小车从P位置由静止开始下滑，设此时小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的s-t图像，并求出小车的加速度a； ③改变长板的倾角，重复步骤①②可得多组F、a的数据。 完成下列相关实验内容： (1)在步骤①中，若小车运动越来越慢，则在保持长板倾角不变情况下，应在盘中适当 砂子（选填“增加”或“减少”）。在步骤①②中， F（选填“=”或“>”或“<”）； (2)本次实验 （选填“需要”“不需要”）测量砂和盘子的总质量， （选填“需要”或“不需要”）平衡小车所受到的摩擦力； (3)某段时间内小车的s-t图像如图乙，根据图像可得小车的加速度大小为 （计算结果保留两位小数）。 (4)分析表格中的F、a数据可知：在误差允许范围内，小车质量一定时， 。 （N） 0.4 1.0 1.5 1.8 2.1 a（） 0.79 2.10 3.10 3.62 4.19 【答案】(1) 减少 = (2) 不需要 不需要 (3)2.10 (4)小车的加速度与合外力成正比 【详解】（1）[1]在步骤①中，若小车运动越来越慢，则小车沿斜面向下做减速运动，故在保持长板倾角不变情况下，应在盘中适当减少砂子。 [2]小车匀速下滑时，由平衡条件得 小车加速下滑时，由受力分析可得 联立可得 （2）[1][2]由上述分析可知，小车加速下滑过程的合外力已通过①中小车匀速下滑时拉力传感器的示数读出，所以本次实验不需要测量砂和盘子的总质量，不需要平衡小车所受到的摩擦力。 （3）图乙中标出的三个位置坐标反映了小车连续相等时间内的位移，根据匀变速直线运动的推论得 解得 （4）由表中数据可以看出，F与a的比值基本不变，所以可得：在误差允许范围内，小车质量一定时，小车的加速度与合外力成正比。 04 数据获取及处理的创新 6．（2025·广东·一模）用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块受到的合力为，完全相同的遮光板1、2挡光时间分别为、，以 （用题中已知字母表示）为纵轴、以为横轴描点做图，当所做图像为过原点的一条倾斜直线时，说明质量一定时，加速度与合力成正比。 【答案】 【详解】设遮光板宽度为，遮光板1、2之间的距离为。1、2挡光时间分别为、，则遮光板通过的速度大小为依次， 由运动学公式有 根据牛顿第二定律有 联立可得 整理得 以为横轴，为纵轴描点做图，当所做图像为过原点的一条倾斜直线时，说明质量一定时，加速度与合力成正比。 1．（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 2．（2023·广东佛山·模拟预测）某小组想尝试通过测量两辆小车甲和乙在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力的关系。实验装置如图（a）所示，将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统控制，能保证小车同时从静止开始运动且同时立即停止。通过改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小。    （1）甲同学认为可以通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小。因为两辆小车的运动时间相同，根据公式 ，可知两小车甲和乙的位移s甲、与加速度a甲、的关系满足 。 （2）已知两小车质量均为500g，实验数据如如图（b）所示。分析表中同组实验数据可知，在误差允许范围内，拉力与位移成 比，根据（1），得出加速度大小与拉力成正比关系。 实验次数 小车 拉力F/N 位移x/cm 1 甲 0.1 22.3 乙 0.2 43.5 2 甲 0.2 29.0 乙 0.3 43.0 3 甲 0.3 41.0 乙 0.4 55.4 图（b） （3）如果乙同学还要利用上述装置进行“探究加速度与质量的关系”实验，应该怎样调整实验条件？ 【答案】 正 槽码盘中槽码不变，改变小车的质量 【详解】（1）[1] [2]两小车都做初速度为零的匀加速直线运动，故应用的公式为 故两车的位移与时间的关系为 故有 （2）[3] 分析表中同组实验数据可知，在误差允许范围内，拉力与位移成正比 （3）[4] 如果乙同学还要利用上述装置进行“探究加速度与质量的关系”实验，采用控制变量法，使槽码盘中槽码不变，改变小车的质量。 3．（2024·广东肇庆·一模）某物理兴趣小组在伽利略斜面实验思想的启发下，设计了如图甲所示的实验装置探究物体沿斜面下滑的运动规律。 操作步骤如下： ①让滑块从距离挡板L处由静止下滑，同时打开水箱阀门，让水均匀稳定地流到量筒中； ②当滑块碰到挡板时关闭阀门； ③记录量筒收集的水量V； ④改变L，重复以上操作： (1)该实验利用量筒中收集的水量V来表示______（填正确答案标号）。 A．水箱中水的体积 B．水从水箱中流出的速度 C．滑块下滑的时间 D．滑块下滑的位移 (2)若保持倾角和L不变，增大滑块质量，则量筒中收集的水量V将 （填“增大”“不变”或“减小”）；若保持滑块质量和L不变，增大倾角，则量筒中收集的水量V将 （填“增大”“不变”或“减小”）。 (3)改变滑块下滑的初始位置，测出多组位移L以及对应的V，以 （填“”或“”）为横坐标，以L为纵坐标，得到如图乙所示的图像，由此可得滑块沿斜面做匀变速直线运动。若该图像斜率为k，水箱单位时间内流出水的体积为，则滑块沿木板下滑的加速度大小为 （用k、表示）。 (4)下列说法中不属于该实验误差来源的是______（填正确答案标号）。 A．水箱中流出的水流不够稳定 B．滑块开始下滑和水箱开始流水不同步 C．选用的斜面不够光滑 D．选用了内径较大的量筒 【答案】(1)C (2) 不变 减小 (3) (4)C 【详解】（1）关于初速度为零的匀变速直线运动，位移与时间的二次方成正比，由于水均匀稳定地流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接地表示时间，C正确。 故选C。 （2）[1][2]若保持倾角不变，增大滑块质量，测滑块的加速度不变，相同的L，水量V将不变；若保持滑块质量不变，增大倾角，则加速度将增大，相同的L，时间减小，水量V将减小。 （3）[1][2]水箱单位时间内流出水的体积为，则收集的水量为V时对应的滑块下滑的时间为 根据位移时公式有 则有 因此应该以为横坐标；其斜率为 解得 （4）本实验的误差来源主要是水流的稳定性、水流和运动的同步性以及量筒的读数误差等。斜面不光滑不影响该实验的进行，故不属于本实验误差的来源。 故选C。 4.（2023·山东临沂·一模）某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间△t，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F。改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组△t和F，根据测得的数据在坐标系-F中，得到如图乙所示的点和一条过原点的直线。 （1）关于该实验的说法，下列正确的是 ； A．实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦 B．该实验中，钩码的质量需远小于小车质量 C．小车加速时，弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半 D．在误差允许的范围内，小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半成正比。 （2）在实验操作完全正确的情况下，若小车的位移为x，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式 ； （3）该同学实验后发现图像在纵轴上有一正截距，原因可能是 。 【答案】 AC 平衡摩擦力过度 【详解】 （1）[1]A．为了使得弹簧测力计的读数等于小车的合力，则实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦，选项A正确； B．该实验中，由于有弹簧测力计测量小车的拉力，则不需要钩码的质量需远小于小车质量，选项B错误； C．小车加速时，钩码失重，则弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半，选项C正确； D．由于弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半，则小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半不是成正比，选项D错误。 故选AC。 （2）[2]小车经过光电门时的速度 则 解得 （3）[3]图线在纵轴上有一段正截距，说明没有加力F时，小车已经运动，据此可知木板一端抬的过高，小车平衡摩擦力过度。 1．（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。 2．（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 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11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 2 题型01 实验原理及操作 2 题型02 数据处理及误差 3 题型03 实验原理及方案的创新 3 题型04 数据获取及处理的创新 4 02 核心突破练 9 03 真题溯源练 11 01 实验原理及操作 1．（2023·广东·模拟预测）某同学用如图1所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验，使槽码的质量不变以保持拉力不变，通过在小车内放置砝码改变小车的质量M，通过打点计时器打出的纸带计算小车的加速度a，已知打点计时器的频率为50 Hz。 （1）如图2所示是某次实验时得到的一条纸带，已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出，可知打下2点时小车的速度大小为 m/s，小车的加速度大小为 。（保留2位有效数字） （2）该同学通过改变小车的质量，根据多组数据作出了如图3所示的图像，该图像不过坐标原点的原因可能是 。 （3）该同学在小车上固定一竖直薄板，欲探究空气阻力与速度的关系，一次实验中得到了小车速度v与时间t的图像如图4所示，可以得出的结论是 。 2． (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）。 02 数据处理及误差 3．（2025·广东惠州·模拟预测）下列是《普通高中物理课程标准》中的三个必做实验，请回答下列问题。 (1)图（a）是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图。在平衡摩擦力之后，需挑选质量合适的钩码，使钩码的质量 （选填“远小于”或“远大于”）小车的质量；图（b）是某次实验得到纸带的一部分，已知打点计时器的打点周期为，每5个点取一个计数点，测得相邻计数点之间的距离分别为，则小车加速度大小 。 4．（2024·广东揭阳·二模）某同学探究“小车的加速度与力的关系”的实验装置如图所示，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码，平衡摩擦力后在A点由静止释放小车，测出小车上的挡光片通过光电门的时间t。 (1)在该实验中，下列说法正确的是____________。 A．要用天平称量小车的质量 B．每次改变钩码的个数，都需要测量钩码的总质量 C．调节滑轮的高度，使细线与轨道平行 D．A、B之间的距离尽可能小些 (2)若挡光片的宽度为d，挡光片与光电门的距离为L，d<<L。则小车通过光电门时的速度大小为 ，加速度大小为 。（均用题中所给物理量的符号表示） 03 实验原理及方案的创新 5．（2025·广东佛山·二模）用图甲装置研究“小车（含拉力传感器）质量一定时，加速度与合外力关系”，实验步骤如下： ①细绳一端绕过光滑定滑轮与盘子（盘中装适量砂子）连接，另一端系在拉力传感器上。将小车放在长板的P位置，调整细绳与长板平行，在盘子中适当增减砂子，使小车沿长板向下做匀速运动，记录此时拉力传感器的示数； ②撤去细绳和盘子，让小车从P位置由静止开始下滑，设此时小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的s-t图像，并求出小车的加速度a； ③改变长板的倾角，重复步骤①②可得多组F、a的数据。 完成下列相关实验内容： (1)在步骤①中，若小车运动越来越慢，则在保持长板倾角不变情况下，应在盘中适当 砂子（选填“增加”或“减少”）。在步骤①②中， F（选填“=”或“>”或“<”）； (2)本次实验 （选填“需要”“不需要”）测量砂和盘子的总质量， （选填“需要”或“不需要”）平衡小车所受到的摩擦力； (3)某段时间内小车的s-t图像如图乙，根据图像可得小车的加速度大小为 （计算结果保留两位小数）。 (4)分析表格中的F、a数据可知：在误差允许范围内，小车质量一定时， 。 （N） 0.4 1.0 1.5 1.8 2.1 a（） 0.79 2.10 3.10 3.62 4.19 04 数据获取及处理的创新 6．（2025·广东·一模）用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块受到的合力为，完全相同的遮光板1、2挡光时间分别为、，以 （用题中已知字母表示）为纵轴、以为横轴描点做图，当所做图像为过原点的一条倾斜直线时，说明质量一定时，加速度与合力成正比。 1．（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）。 2．（2023·广东佛山·模拟预测）某小组想尝试通过测量两辆小车甲和乙在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力的关系。实验装置如图（a）所示，将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统控制，能保证小车同时从静止开始运动且同时立即停止。通过改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小。    （1）甲同学认为可以通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小。因为两辆小车的运动时间相同，根据公式 ，可知两小车甲和乙的位移s甲、与加速度a甲、的关系满足 。 （2）已知两小车质量均为500g，实验数据如如图（b）所示。分析表中同组实验数据可知，在误差允许范围内，拉力与位移成 比，根据（1），得出加速度大小与拉力成正比关系。 实验次数 小车 拉力F/N 位移x/cm 1 甲 0.1 22.3 乙 0.2 43.5 2 甲 0.2 29.0 乙 0.3 43.0 3 甲 0.3 41.0 乙 0.4 55.4 图（b） （3）如果乙同学还要利用上述装置进行“探究加速度与质量的关系”实验，应该怎样调整实验条件？ 3．（2024·广东肇庆·一模）某物理兴趣小组在伽利略斜面实验思想的启发下，设计了如图甲所示的实验装置探究物体沿斜面下滑的运动规律。 操作步骤如下： ①让滑块从距离挡板L处由静止下滑，同时打开水箱阀门，让水均匀稳定地流到量筒中； ②当滑块碰到挡板时关闭阀门； ③记录量筒收集的水量V； ④改变L，重复以上操作： (1)该实验利用量筒中收集的水量V来表示______（填正确答案标号）。 A．水箱中水的体积 B．水从水箱中流出的速度 C．滑块下滑的时间 D．滑块下滑的位移 (2)若保持倾角和L不变，增大滑块质量，则量筒中收集的水量V将 （填“增大”“不变”或“减小”）；若保持滑块质量和L不变，增大倾角，则量筒中收集的水量V将 （填“增大”“不变”或“减小”）。 (3)改变滑块下滑的初始位置，测出多组位移L以及对应的V，以 （填“”或“”）为横坐标，以L为纵坐标，得到如图乙所示的图像，由此可得滑块沿斜面做匀变速直线运动。若该图像斜率为k，水箱单位时间内流出水的体积为，则滑块沿木板下滑的加速度大小为 （用k、表示）。 (4)下列说法中不属于该实验误差来源的是______（填正确答案标号）。 A．水箱中流出的水流不够稳定 B．滑块开始下滑和水箱开始流水不同步 C．选用的斜面不够光滑 D．选用了内径较大的量筒 4.（2023·山东临沂·一模）某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间△t，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F。改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组△t和F，根据测得的数据在坐标系-F中，得到如图乙所示的点和一条过原点的直线。 （1）关于该实验的说法，下列正确的是 ； A．实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦 B．该实验中，钩码的质量需远小于小车质量 C．小车加速时，弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半 D．在误差允许的范围内，小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半成正比。 （2）在实验操作完全正确的情况下，若小车的位移为x，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式 ； （3）该同学实验后发现图像在纵轴上有一正截距，原因可能是 。 1．（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。 2．（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 。 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $