加速度与力、质量之间的关系 寒假巩固分层练习-2025-2026学年高一物理寒假作业（粤教版）

加速度与力、质量之间的关系 寒假巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得偏低，使得倾角偏小，他所得的a­-F关系图象可以用图所示的哪一个来表示(　　) A．B． C． D． 2．以下是粤教版物理课本必修一中的四幅有关实验的插图，请问哪一个实验用到了“理想实验”的物理思想方法（　　） A． B． C．D． 3．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，下列做法和理由正确的是(　　) A．实验中所用电源为低压直流电源 B．实验中纸带和细绳应与长木板严格平行，使力作用在物体运动方向的直线上 C．实验时，先放开小车，后接通电源 D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响 4．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，在探究加速度与力的关系时，下列说法正确的是（　　） A．电火花计时器应接低压交流电源 B．应将长木板的一侧垫高，以平衡小车受到的阻力 C．槽码质量应远大于小车质量 D．应在小车中增加砝码，多次实验 5．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法正确的是        （　　） A．在用打点计时器打纸带时，应该先放开小车，再接通打点计时器的电源 B．在探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小 C．在探究加速度与质量的关系时，为了直观判断两者间的关系，应作出 图象 D．在探究加速度与力的关系时，作图象应该用折线将所描的点依次连接 6．某同学在用如图所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验时，忘记平衡小车运动中所受的摩擦力了，其他操作、计算及作图均正确，他最后作出的a－F关系图象可能是（　　） A． B． C． D． 7．如图为探究小车加速度与所受合力关系的实验。两辆小车并排放在粗糙木板上，通过细绳跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码。打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动一段时间后，合上夹子，两小车同时停止运动。下列说法正确的是（　　） A．实验前无需进行补偿阻力操作 B．实验中应使小车质量不同、砝码质量相同 C．实验中不必求出加速度具体值 D．实验中不必保证砝码盘及砝码的总质量远小于小车的质量 分层二：能力提升练 二、多选题 8．图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个质量相等的小车，放在水平桌面上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码。两个小车通过细线用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止。实验中可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的拉力。为了探究加速度大小和力大小之间的关系，下列做法中正确的是（　　） A．使小盘和砝码的总质量尽可能远大于小车质量 B．用刻度尺测量两小车的位移，通过比较位移来得知加速度大小与力大小之间的关系 C．在两小盘内放置相同质量的砝码，在两小车内放置不同质量的砝码进行实验 D．在两小盘内放置不同质量的砝码，在两小车内放置相同质量的砝码进行实验 9．如图所示是某同学根据实验数据画出的图像，下列说法中正确的是（　　） A．形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 B．形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小 C．形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 D．形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小 10．如图甲为用DIS（拉力传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系的实验装置，图乙为根据测得的多组数据画出的关系图线。对于该实验，下列说法正确的是（　　） A．小车受到的拉力等于钩码的重力 B．该实验不需要满足钩码的质量必须远小于小车的质量 C．该实验必须保持钩码的质量不变 D．乙图中直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高 11．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．在补偿阻力时，应将槽码盘及盘内槽码通过定滑轮用细绳拴在小车上 B．连接槽码盘和小车的细绳应与长木板平行 C．补偿阻力后，长木板的位置不能移动，每次改变小车质量时，应重新补偿阻力 D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源，再释放小车 三、实验题 12．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。 （1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，得出了一条从左到右打点的纸带如图乙所示。计时器所使用交流电的频率为，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为 s。 （2）测量出相邻计数点之间的距离如图乙所示，则该小车的加速度 （结果保留两位有效数字）。为平衡摩擦力还应适当 （填“增大”或“减小”）木板与桌面的夹角，直至打点均匀为止。 （3）打点计时器打下计数点3时小车的速度 m/s（结果保留三位有效数字）。 13．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为小车的质量，为砂和砂桶的总质量，滑轮由铁丝固定在车上，质量为。力传感器可测出轻绳上的拉力的大小，不计滑轮与轻绳之间的摩擦。 （1）实验时，一定要进行的操作是 。 A．用天平测出砂和砂桶的总质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．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，同时记录力传感器的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 （2）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出打点计时器打下标号为2的点时小车的速度为 ，小车的加速度为 。（结果保留三位有效数字） 14．用图甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”．请思考并完成相关内容： （1）实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是( ) A．平衡摩擦力时，应将空沙桶用细线跨过定滑轮系在小车上，让细线与长木板平行 B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器 C．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力 D．实验时，应先释放小车，再接通电源 （2）图乙是实验得到的一条纸带，已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出，打点计时器所用电源频率为50HZ，由此求出小车的加速度a= m/s2（计算结果保留三位有效数字） （3）一组同学在保持木板水平时，研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到如图丙中①所示的图线，则小车运动时受到的摩擦力f= N；小车的质量M= kg．若该组同学正确完成了（1）问中的步骤，得到的a－F图线应该是图丙中的 （填“②”“③”或“④”） 15．某同学用如图甲所示装置，做“探究加速度与合外力关系”实验。当地的重力加速度为g。 (1)关于本实验的部分要点，下列说法正确的是______。 A．必须平衡摩擦力 B．必须调节定滑轮高度，使牵引小车的细线与长木板平行 C．必须控制钩码质量不变 D．必须先接通电源，后释放小车 (2)如图乙所示是某同学在正确操作下获得的一条纸带，打点计时器的频率为50Hz，其中0、1、2、3、4为计数点，且相邻两计数点之间还有4个点没有标出。各计数点之间距离已在图中标出，由此可求得小车的加速度大小 （结果均保留两位有效数字）。 (3)多次实验，将每次实验小车运动的加速度a和钩码的重力mg作图像，如图丙所示。当mg较大时，图线明显弯曲，若不断增加钩码的质量，图像中各点连成的曲线将不断延伸，那么加速度a的趋向值为 （用题中出现的物理量符号表示），为避免图线出现弯曲，可采取的措施是 。 16．用如图所示装置来做探究加速度与力、质量的关系的实验时，回答下面问题： （1）下列说法正确的是 。 A．连接沙桶和小车的细绳应与长木板保持平行 B．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源 C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 D．平衡摩擦力时，将空的沙桶用细绳通过定滑轮拴在小车上 （2）本实验中把沙和沙桶的总重力当作小车受到的拉力，当测得某一次小车连同车上的重物的总质量时，则图中的物体中能用来取代沙和沙桶的是 。 A． B． C． D． （3）实验得到如图所示的一条纸带，打点计时器所接交流电源的频率为，从O点开始每5个计时点取一个计数点，在纸带上依次标出0、1、2、3、4共5个计数点，表格中记录的是各计数点对应的刻度数值，其中计数点3的刻度数为 。 （4）根据表格中的数据试计算出小车的加速度为 （结果保留两位有效数字）。 计数点 0 1 2 3 4 刻度数值 0 3.03 7.11 12.30 18.55 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《加速度与力、质量之间的关系 寒假巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D C B B C A C BD AD 题号 10 11 答案 BD BD 1．D 【详解】在平衡摩擦力时，若把长木板的一端垫得过低，倾角偏小，则小车重力的沿木板的分力小于摩擦力，所以当施加一定的外力时，物体的加速度仍然为零，故D正确，ABC错误。 故选D。 2．C 【详解】A．通过平面镜观察桌面的微小形变，所体现的物理思想方法为“放大法”，A错误； B．探究合力与分力的关系实验中，所用到的物理思想方法为“等效替代法”，B错误； C．伽利略理想斜面实验中，所用到的物理思想方法为“理想实验法”，C正确； D．探究加速度与力、质量之间的定量关系实验中，所用到的物理思想方法为“控制变量法”，D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．实验中所用电源为低压交流电源，频率为50 Hz，故A错误； B．实验中纸带和细绳应与长木板严格平行，使力作用在物体运动方向的直线上，这样才能保证小车在运动过程中，摩擦力恒定不变，故B正确； C．实验时应先接通电源，打点计时器正常工作后，放开小车，故C错误； D．实验中必须满足“重物的质量远小于小车的质量”，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．电火花计时器应接220V交流电源，A错误； B．探究加速度与力、质量的关系，使得拉力为小车受到的合外力，应将长木板的一侧垫高，以平衡小车受到的阻力，B正确； C．为减小实验的系统误差，槽码质量应远小于小车质量，C错误； D．在探究加速度与力的关系时，应控制小车和砝码质量，改变槽码的质量，多次实验。D错误。 故选B。 5．C 【详解】A. 实验时应先接通电源然后再放开小车，故A错误； B. 在探究加速度与质量的关系时，应该保持小车的拉力F不变，改变小车的质量，故B错误； C. 要直观的反映两个量之间的关系，可以通过作图来解决．但是只有作出一条直线，才可以直观的反映两个变量之间的关系．在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系，应作出a−1/m图象，a−1/m图象为过坐标原点的倾斜直线，说明a与1/m成正比，故C正确； D. 在探究加速度与力的关系时，作a−F图象应该用平滑的直线将所描的点依次连接，故D错误． 故选C 【点睛】探究加速度与拉力的关系实验时，操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．在探究加速度与外力的关系时，应该保持小车的质量不变，改变砝码盘中砝码质量．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-1/M图象． 6．A 【详解】当未平衡摩擦力时，知有拉力时，加速度仍然为0，故图象在横坐标上有截距，不能是通过原点的直线，故BCD错误，A正确。 故选A。 7．C 【详解】A．该实验中摩擦力会对加速度的测量造成干扰，需要平衡摩擦力，A错误； B．探究小车加速度与所受合力关系应使小车质量相同、砝码质量不同，B错误； C．本实验中可以通过位移和时间的关系间接比较加速度的大小，不必求出加速度具体值，C正确； D．实验中为使小车所受的拉力近似等于小盘和砝码的总重力应保证砝码盘及砝码的总质量远小于小车的质量，D错误； 故选C。 8．BD 【详解】A．小盘和盘中砝码的总质量远远小于小车的质量，绳对小车拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。故A错误； B．根据初速度为零的匀变速直线运动公式 用刻度尺测量两小车通过的位移，两车的位移之比就是加速度之比，所以可以通过比较位移来得知加速度大小与力大小之间的关系。故B正确； CD．实验的目的是探究加速度和力之间关系，即探究小车的加速度和小车受的合力之间关系，所以在两小车内放置相同质量的砝码进行实验，在两小盘内放置不同质量的砝码改变合力。故C错误；D正确。 故选BD。 9．AD 【详解】A．甲图中小车的质量确定不变，F＝0时小车就有了加速度，说明平衡摩擦力过度，长木板倾角过大，故A正确； B．乙图中施加在小车的拉力确定不变，→0时，小车质量很大，小车的质量无穷大时还有加速度，说明平衡摩擦力过度，即补偿阻力过度，木板倾角过大，故B错误； C．丙图中小车的质量确定不变，拉力较小时没有加速度，说明平衡摩擦力不足，长木板倾角过小，故C错误； D．丁图中施加在小车的拉力确定不变，小车的质量大到一定值时加速度就会为零，说明平衡摩擦力不足，长木板倾角过小，故D正确。 故选AD。 10．BD 【详解】A．钩码处于加速运动状态。拉力小于钩码的重力，故A错误； B．小车所受合力通过DIS测量，不需要满足钩码的质量必须远小于小车的质量，故B正确； C．改变钩码的质量，才能改变小车所受合力，故C错误； D．直线交于纵轴，即拉力为零时，小车也会产生加速度，说明补偿摩擦力过度，轨道右端垫得过高，故D正确。 故选BD。 11．BD 【详解】A．在补偿阻力时，应将细绳从小车上拿去，垫高长木板远离滑轮的一端，让小车的重力沿木板的分力与小车受到的阻力平衡，故A错误； B．若连接槽码盘和小车的细绳与长木板不保持平行，则绳子拉力的一个分力等于小车所受的外力，这样导致误差增大，故B正确； C．补偿阻力后长木板的位置不能移动，但每次改变小车的质量时，小车的重力沿木板的分力和小车受到的阻力仍能抵消，不需要重新补偿阻力，故C错误； D．实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，因此要求小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源，再释放小车，故D正确。 故选BD。 12． 0.1 0.10 减小 0.365 【详解】（1）[1]由题意得，相邻计数点之间的时间间隔为 （2）[2]由可得 [3]由纸带数据可得小车加速运动，说明平衡时垫的过高，为平衡摩擦力还应适当减小木板与桌面的夹角，直至打点均匀为止； （3）[4]根据匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得，纸带上打下计数点3点时小车的瞬时速度大小为 13． BC 0.396 0.380 【详解】（1）［1］AD．本题中轻绳上的拉力可以由力传感器测出，因此不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要使砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，故AD错误； B．实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确； C．实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，并记录力传感器的示数，故C正确； 故选BC。 （2）［2］相邻两计数点间的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得 ［3］根据 运用逐差法可得小车的加速度 14． BC 0.906 0.08 0.16 ③ 【详解】（1）平衡摩擦力时，取下砂桶，将纸带连接在小车上并穿过打点计时器，适当当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动，故B正确，A错误．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项C正确；实验时，应先接通电源，再释放小车，选项D错误；故选BC； （2）根据△x=aT2，运用逐差法得， （3）根据图①知，当F=0．08N时，小车才开始运动，可知小车运动时受到的摩擦力f=0．08N，图线的斜率表示质量的倒数，则． 平衡摩擦力后，a与F成正比，图线的斜率不变，故正确图线为③． 15．(1)ABD (2)0.72 (3) g 使钩码的质量远小于小车的质量 【详解】（1）AB．本实验需要平衡摩擦力、也需要调节定滑轮高度，使牵引小车的细线与长木板平行，目的使小车受到的合外力等于细线的拉力。故AB正确； C．由于是探究加速度与合外力关系，因此要保证小车的质量不变，改变钩码质量来改变合外力。故C错误； D．实验中，需要先接通电源待打点计时器稳定工作后，再释放小车。故D正确。 故选ABD。 （2）根据逐差法可得小车的加速度大小 （3）[1]若不断增加小桶中砂的质量，图像中各点连成的曲线将不断延伸，当重物质量无限大时，重物将近似自由落体运动，所以加速度a的趋向值为g。 [2]为避免图线出现弯曲，可采取的措施是：使钩码的质量远小于小车的质量。 16． AC D 12.28 1.1 【详解】（1）[1]A．连接沙桶和小车的轻绳应和长木板保持平行，使绳子的拉力等于小车受到的合力，故A正确； B．实验时，先接通电源，后放开小车，故B错误； C．平衡摩擦力后，当改变小车或沙桶质量时，不需要再次平衡摩擦力，故C正确； D．平衡摩擦力时，不需挂沙桶，但小车后面必须与纸带相连，因为运动过程中纸带受到阻力作用，故D错误。 故选AC （2）[2] ABCD．本实验中把沙和沙桶的总重力当作小车受到的拉力，要保证小车的质量远远大于沙和沙桶的质量，故D正确，ABC错误。 故选D。 （3）[3]由题图刻度尺可知示数为12.28 cm。 （4）[4]由逐差法可知 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $