第16讲 实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系（专项训练）（湖南专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以控制变量法为核心，构建“原理-操作-数据-误差”完整实验体系，通过原型与创新实验结合，强化科学探究与数据处理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |巩固·知识解构|4知识点|控制变量法、逐差法、图像转换（a-F/a-1/M）|从实验原理（M≫m）到步骤（平衡阻力），再到数据处理与误差分析，形成闭环逻辑| |模拟·基础演练|2题型（8题）|教材原型操作规范、创新装置误差控制|原型实验夯实基础操作，创新实验拓展装置变式（光电门/力传感器）| |重难·创新演练|4题|新情境迁移、实验方案评估|结合生活实际与新考法，深化科学论证与质疑创新| |真题·实战演练|6真题|高考高频考点（创新实验/误差分析）|对接高考命题趋势，强化科学思维与实验探究素养|

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第16讲实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系 题型01教材原型实验 1.【答案】小车质量BC 0.51 甲组同学实验中所用槽码的质量大于乙组同学实验中所用槽码的质量 不再满足m≤M 2.【答案】0.476 1.25 A 3.【答案】B反比槽码 4.【答案】(1)B 2) 需要 不需要 3)1.26 题型02 创新实验 5.【答案】3.00 低 通气源，调节底座螺钉，直至将滑块轻放在气垫导轨上任一位置均能静止 2L Md2 6.【答案】BD x4+x+x6-X1-x2-X3)f2 225 大 mo 1-2 7.【答案】等间距 CD 0.723 0.82 0.234 1/3 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 d 8.【答案】 2h△t 2m+mA-mB-mo)g mA+mB+mo 3.0 1.5 重难·创新演练 1.【答案】A 0.25 B 2.【答案】甲 0.80 2 3.【答案】调节旋钮P使左侧升高/调节旋钮Q使右侧降低 0.220 d d2 2L4t22 2L(ALF bmog-mo kmog d21-1 4.【答案】4.0 9.65/9.64/9.66 真题实战演练 1.【答案】(1)c (2) 失重 d 2【答案】(1)1.00 (2)0.41 (3)增大 (④kg 3.【答案】(1)0.390 2/3 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 (2)CD 111 (3) 10.00 2x △t6 △ X6-X4 4.【答案】 B 远大于 系统误差 C 10T A 5.【答案】(1)B (2)D 3) 反比 槽码 3/3 第16讲 实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （专项训练） 目 录 巩固·知识解构 1 知识点1 实验原理 1 知识点2 实验步骤 2 知识点3 实验数据处理 2 知识点4 实验误差分析 2 模拟·基础演练 3 题型01 教材原型实验 3 题型02 创新实验 5 重难·创新演练 10 真题·实战演练 13 巩固·知识解构 知识点1 原理装置图 1．保持小车质量不变，探究加速度与合力的关系。 2．保持小车所受合力不变，探究加速度与质量的关系。 3．小车的质量M与槽码的质量m间满足M≫m 知识点2 实验步骤 1．用天平测量槽码的质量m和小车的质量M。 2．根据设计要求安装实验装置，只是不把悬挂槽码的细绳系在小车上。 3．在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑。 4．槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上，接通电源后放开小车，断开电源取下纸带，编写号码，保持小车质量M不变，改变槽码质量m，重复实验得到纸带；保持槽码的质量m不变，改变小车的质量M，重复实验得到纸带。 知识点3 数据处理 1.利用Δx＝aT2及逐差法求a。 2．以a为纵坐标，F为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，说明a与F成正比。 3．以a为纵坐标，1/M为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与M成反比。 知识点4 误差分析 1.实验原理不完善：本实验用槽码的总重力代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于槽码的总重力。 2．平衡阻力不准确、质量测量不准确、计数点间距离测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。 模拟·基础演练 考查重点：实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系 ⏳题型01 教材原型实验 1．（2026·湖南岳阳市实验中学模拟）图是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。 在“探究加速度与力的关系”的实验中，应保持          选填“小车质量”或“槽码质量”不变。 该实验过程中操作正确的是          。 A.平衡小车受到的阻力时小车未连接纸带 B.纸带打点时，先接通打点计时器电源，后释放小车 C.调节滑轮高度使细绳与长木板平行 某同学通过正确实验操作获得一条纸带，测得各计数点到计数点的距离如图所示。已知打点计时器所用交变电流的频率为，相邻两计数点间还有四个点未画出，则小车加速度大小          结果保留小数点后两位。 在探究小车的加速度与小车质量的关系时，采用图像法处理数据，以小车质量的倒数为横坐标，小车的加速度大小为纵坐标。甲、乙两组同学分别得到的图像如图所示。 两图线的左下部分均可视为直线，请分析甲组同学所得直线斜率较大的原因          ； 两图线的右上部分的斜率随的增大逐渐减小，请通过计算解释原因          。 2(2026·江西省·期末考试)学习小组的同学们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，用来“探究加速度与合外力的关系”，另外他们还找到打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带。实验步骤如下： 测量滑块的质量 将长木板右端垫起，平衡滑块与木板之间的摩擦力 接通电源后静止释放滑块，滑块在细线拉动下拉着纸带一起运动。 图乙是实验中打出的一条纸带。打点计时器所用交流电的频率为，在纸带上每个点取一个计数点，用刻度尺量出相邻计数点之间的距离，、、、，则打点时滑块的速度          ，滑块的加速度           。结果均保留位有效数字 测得滑块的质量为，重力加速度大小取，则此次实验中使用的小沙桶及细沙的总质量近似为          。 A. B. C. D. 3.(2026·北京市市辖区·期末考试)用图所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 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.  ． C.  ． 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，以小车和砝码的总质量为横坐标，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，与成          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。 4.（2026·浙江·二模）某同学用如图甲所示这套装置探究钩码与小车加速度的大小与力的关系。运用控制变量法，不改变钩码和小车的总质量，但每次把小车上的钩码逐个悬挂，从而改变力的大小，并分别打出纸带计算加速度，从而研究质量一定时，加速度大小与力的关系。 (1)实验中所用的打点计时器如图乙所示，则电源应选_________。 A．8V，50Hz交流电 B．220V，50Hz交流电 C．8V，直流电 (2)为减小实验误差，实验过程中，_________（填“需要”或“不需要”）补偿阻力，小车的质量_________（填“需要”或“不需要”）远大于悬挂的钩码的质量。 (3)图丙为某次实验得到的纸带，图中相邻计数点间还有4个计时点未画出，打点计时器电源的频率为50Hz，由纸带记录的数据可得小车运动的加速度大小为_________。（结果保留3位有效数字） ⏳题型02 创新实验 5．(2026·安徽省阜阳市·月考试卷)某实验小组用图所示的装置做探究加速度与力的关系实验。滑块与遮光条的总质量为。 用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图所示，则遮光条宽度          ； 实验前需要调节气垫导轨使其水平：不悬挂沙桶和动滑轮，开通气源，轻推滑块使其依次通过光电门、，观察光电计时器记录的滑块通过两光电门、时遮光条的挡光时间、，如果，则应调节气垫导轨底座螺钉，使气垫导轨右端适当调          填“高”或“低”，直至轻推滑块后，滑块通过两光电门的挡光时间相等。若光电门已损坏，请你想一个调节气垫导轨水平的方法：          ； 按图装置，做好各种调节后进行实验，测出两光电门间的距离，多次改变沙桶中沙的质量进行实验，记录每次实验中弹簧测力计的示数及滑块通过两光电门、时遮光条的挡光时间、，根据测得的数据，以为纵轴，以为横轴作图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率为          用、、表示，表明质量一定时，加速度与合外力成正比。 6.(2026·内蒙古自治区·期中考试)某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与质量关系”的实验已知动滑轮的质量为，当地的重力加速度为，打点计时器所接交流电的频率为，装置已补偿了阻力． 下列关于本实验的说法，正确的是           A.要测出砂和砂桶的质量 B.要测出小车的质量 C.要使砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D.要调节力传感器的位置和定滑轮的高度，使动滑轮两边的轻绳与长木板平行 E.改变小车质量后，需要重新补偿阻力 按正确的操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两个计数点之间还有个点未画出，则小车运动的加速度          若打该纸带时交流电频率发生波动，实际交流电的频率小于，则根据纸带求得的小车加速度比实际值          填“大”或“小”． 改变小车内砝码的质量从而改变小车和砝码的总质量，同时改变砂桶内砂的质量重复实验，保证每次实验中力传感器的示数均为，记录每次小车和砝码的总质量，根据纸带求出每次小车运动的加速度，作出图像，如果图像是一条倾斜直线，图线与纵轴的截距等于          ，图像的斜率等于          ，则说明在合外力一定时，物体的加速度与质量成反比． 7.(2026·浙江省·联考题)小汪同学用下列器材测量小车质量：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为的交流电源，刻度尺，个槽码，每个槽码的质量均为。 完成下列实验步骤中的填空： 按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列          的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑： 保持轨道倾角不变，取下个槽码即细线下端悬挂个槽码，让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度； 依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤； 以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。 请完成下列填空： 下列说法错误的是          ； A.接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放 B.小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行 C.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量 D.若细线下端悬挂着个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为 某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有个点未画出，则在打点时小车的速度大小           ，加速度大小           ； 测得关系图线的斜率为，则小车质量           已知当地重力加速度大小 8.(2026·河南省·月考试卷)某实验小组同时测量、两个箱子质量、，装置如图甲所示，其中为铁架台，为固定在铁架台上的轻质光滑滑轮，为光电门，为固定在上、宽度为的细遮光条质量不计，另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量的砝码。 在铁架台上标记一位置，并测得该位置与光电门之间的距离为。取出质量为的砝码放在箱子中，剩余砝码全部放在箱子中，让从位置由静止开始下降，则下落过程中，测得遮光条通过光电门的时间为，下落过程中的加速度大小           用、、表示。 加速度与箱子中砝码质量有关，写出表达式           用，，，，表示 改变，测得遮光条通过光电门对应的时间，算出加速度，作出图像如图乙所示，可得的质量           ，的质量           。均保留位有效数字，重力加速度取 重难·创新演练 结合生活实际(T1);结合实际新考法考查(T3T2);新角度考查研究方法(T4); 1.▶新情境◀.某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。图中小车的质量为，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码的质量为，为力传感器与计算机连接可以直接读数。实验时改变的质量，记下力传感器的对应读数，不计绳与滑轮的摩擦。 下列说法正确的是          。 A.绳与长木板必须保持平行 B.实验时应先释放小车后接通电源 C.实验中应远小于 如图乙为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的个计数点之间的距离，相邻计数点间还有个点没有画出，已知打点计时器采用的是频率为的交流电。由此可求得钩码的加速度的大小是          。结果保留两位有效数字 该同学以力传感器的示数为横坐标，小车的加速度为纵坐标，画出图像是一条直线，如图丙所示，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车质量为          。 A. B. C. D.因直线不通过坐标原点，无法求小车质量 2.▶新考法◀2实验小组按照图甲、乙、丙、丁四种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。实验中，用天平测量小车的质量和重物质量，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小。 实验时都进行了平衡阻力的操作，必须满足“远大于”的实验方案是          。选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“都不需要” 按照图丙方案正确操作后，得到如图戊所示的一条点迹清晰的纸带。点是纸带上打出的第一个点，、、、、、、是计数点，相邻两个计数点间还有个点未标出，间有部分纸带没有画出来，测量出各计数点到点的距离并标在纸带上，由图中数据可得小车的加速度大小是          结果保留两位有效数字。 若实验小组发现，在乙和丁两种方案中两弹簧测力计读数相同，并通过计算得出小车加速度也相同，则乙、丁所用小车质量的比值           。 3．▶新考法◀某实验小组同学利用图甲装置测量滑块含遮光条和砝码的质量，主要操作步骤如下： 打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨使其水平； 用分度游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示； 用毫米刻度尺测量光电门和光电门之间的距离； 挂上槽码，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行； 打开气泵，由静止释放滑块，数字计时器记录下遮光条通过光电门和的遮光时间和； 依次在滑块上添加个砝码，重复实验。 回答下列问题： 调节气垫导轨时，轻推滑块，若发现遮光条通过光电门的时间小于遮光条通过光电门的时间，应          直至气垫导轨水平； 遮光条的宽度          ； 滑块运动的加速度          用测量的物理量的符号表示； 已知槽码和挂钩的总质量为，重力加速度为，以放在滑块上的砝码数为横坐标，滑块加速度的倒数为纵坐标作出图像，获得该图像的斜率为，纵截距为。由以上数据可得滑块和遮光条的总质量          ，每个砝码的质量          。用已知量的物理符号表示 4．▶新角度◀3.某学习小组设计了图甲所示装置来探究物体质量一定时加速度与合外力关系。主要实验步骤如下： 如图甲所示，装置中光电门、之间的距离为。开始时，左右两侧挂有两个质量都等于的小桶，两小桶内都装有个质量都等于的铁片；左侧小桶上固定着一质量不计的挡光片，用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，挡光片宽度           ； 从左侧小桶取出个铁片放入右桶中，接着释放小桶，小桶上的挡光片依次经过光电门和，记录挡光片遮光时间。重复上述过程，将左侧小桶放入右侧小桶中的铁片总数量记为； 某次实验时，测得挡光片遮光时间分别为、，则可求得小桶的加速度           用、、、表示； 利用所得数据作出图像，如图丙所示。从图像可以得出：当物体质量一定时，物体加速度与其所受合外力成正比； 利用图像可求得当地重力加速度           结果保留位有效数字。 、真题·实战演练 高频考点：创新实验。 1．（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”） 2．（2025·山东·高考真题）某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下： (1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用________（填“5.00”或“1.00”）的遮光片，可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。 (2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度、，以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间，计算小车的加速度________（结果保留2位有效数字）。 (3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F，改变砝码质量，重复上述步骤，根据数据拟合出图像，如图乙所示。若要得到一条过原点的直线，实验中应________（填“增大”或“减小”）轨道的倾角。 (4)图乙中直线斜率的单位为________（填“”或“”）。 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.（2024·浙江·高考真题）如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_____； A．放大法                 B．控制变量法                 C．补偿法 （2）该实验过程中操作正确的是____； A．补偿阻力时小车未连接纸带 B．先接通打点计时器电源，后释放小车 C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 （3）在小车质量___（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为___（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是___； A．用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 （4）经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、、。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式___；小车加速度的表达式是___。 A．    B．    C． 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·广东·高考真题）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是 。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为 （结果保留3位有效数字）。 (2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度，示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为 cm。 (3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节 。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏，装上单缝、双缝和测量头。调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲 实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （专项训练） 目 录 巩固·知识解构 1 知识点1 实验原理 1 知识点2 实验步骤 2 知识点3 实验数据处理 2 知识点4 实验误差分析 2 模拟·基础演练 3 题型01 教材原型实验 3 题型02 创新实验 5 重难·创新演练 10 真题·实战演练 13 巩固·知识解构 知识点1 原理装置图 1．保持小车质量不变，探究加速度与合力的关系。 2．保持小车所受合力不变，探究加速度与质量的关系。 3．小车的质量M与槽码的质量m间满足M≫m 知识点2 实验步骤 1．用天平测量槽码的质量m和小车的质量M。 2．根据设计要求安装实验装置，只是不把悬挂槽码的细绳系在小车上。 3．在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑。 4．槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上，接通电源后放开小车，断开电源取下纸带，编写号码，保持小车质量M不变，改变槽码质量m，重复实验得到纸带；保持槽码的质量m不变，改变小车的质量M，重复实验得到纸带。 知识点3 数据处理 1.利用Δx＝aT2及逐差法求a。 2．以a为纵坐标，F为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，说明a与F成正比。 3．以a为纵坐标，1/M为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与M成反比。 知识点4 误差分析 1.实验原理不完善：本实验用槽码的总重力代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于槽码的总重力。 2．平衡阻力不准确、质量测量不准确、计数点间距离测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。 模拟·基础演练 考查重点：实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系 ⏳题型01 教材原型实验 1．（2026·湖南岳阳市实验中学模拟）图是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。 在“探究加速度与力的关系”的实验中，应保持          选填“小车质量”或“槽码质量”不变。 该实验过程中操作正确的是          。 A.平衡小车受到的阻力时小车未连接纸带 B.纸带打点时，先接通打点计时器电源，后释放小车 C.调节滑轮高度使细绳与长木板平行 某同学通过正确实验操作获得一条纸带，测得各计数点到计数点的距离如图所示。已知打点计时器所用交变电流的频率为，相邻两计数点间还有四个点未画出，则小车加速度大小          结果保留小数点后两位。 在探究小车的加速度与小车质量的关系时，采用图像法处理数据，以小车质量的倒数为横坐标，小车的加速度大小为纵坐标。甲、乙两组同学分别得到的图像如图所示。 两图线的左下部分均可视为直线，请分析甲组同学所得直线斜率较大的原因          ； 两图线的右上部分的斜率随的增大逐渐减小，请通过计算解释原因          。 【答案】小车质量 甲组同学实验中所用槽码的质量大于乙组同学实验中所用槽码的质量 不再满足 【解析】在“探究加速度与力的关系”的实验中，应保持小车质量不变。 平衡小车受到的阻力时应不挂槽码，但要使小车拖着纸带匀速运动，选项A错误； B.纸带打点时，先接通打点计时器电源，后释放小车，选项B正确； C.调节滑轮高度使细绳与长木板平行，选项C正确。 故选BC。 相邻两计数点间还有四个点未画出，则 则小车加速度大小 两图线的左下部分均可视为直线，根据 可知分析甲组同学所得直线斜率较大的原因是甲组中小车受的牵引力较大，即甲组同学实验中所用槽码的质量大于乙组同学实验中所用槽码的质量； 设绳上的拉力为，对有 对有 解得加速度 若时，则 即小车加速度 随着  增大，即减小的过程中，不再满足时 图像偏离线性关系，且斜率减小。 2(2026·江西省·期末考试)学习小组的同学们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，用来“探究加速度与合外力的关系”，另外他们还找到打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带。实验步骤如下： 测量滑块的质量 将长木板右端垫起，平衡滑块与木板之间的摩擦力 接通电源后静止释放滑块，滑块在细线拉动下拉着纸带一起运动。 图乙是实验中打出的一条纸带。打点计时器所用交流电的频率为，在纸带上每个点取一个计数点，用刻度尺量出相邻计数点之间的距离，、、、，则打点时滑块的速度          ，滑块的加速度           。结果均保留位有效数字 测得滑块的质量为，重力加速度大小取，则此次实验中使用的小沙桶及细沙的总质量近似为          。 A. B. C. D. 【答案】 【解析】每个点取一个计数点，则相邻两个计数点之间的时间间隔，所以有； ； 由可解得小沙桶及细沙的质量，考虑实验误差，项正确。 3.(2026·北京市市辖区·期末考试)用图所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 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.  ． C.  ． 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，以小车和砝码的总质量为横坐标，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，与成          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】 反比 槽码 【解析】解：补偿阻力时，应使小车在不挂槽码时做匀速直线运动，打出的纸带上的点迹应是均匀分布的，故图能表明补偿阻力是恰当的，故B正确，ACD错误。 故选：。 由图可知，在所受外力一定的条件下，与成正比，则与成反比； 根据牛顿第二定律，则，故图像的斜率表示，甲图像的斜率小，故F大，即甲组所用的槽码质量比乙组的更大。 4.（2026·浙江·二模）某同学用如图甲所示这套装置探究钩码与小车加速度的大小与力的关系。运用控制变量法，不改变钩码和小车的总质量，但每次把小车上的钩码逐个悬挂，从而改变力的大小，并分别打出纸带计算加速度，从而研究质量一定时，加速度大小与力的关系。 (1)实验中所用的打点计时器如图乙所示，则电源应选_________。 A．8V，50Hz交流电 B．220V，50Hz交流电 C．8V，直流电 (2)为减小实验误差，实验过程中，_________（填“需要”或“不需要”）补偿阻力，小车的质量_________（填“需要”或“不需要”）远大于悬挂的钩码的质量。 (3)图丙为某次实验得到的纸带，图中相邻计数点间还有4个计时点未画出，打点计时器电源的频率为50Hz，由纸带记录的数据可得小车运动的加速度大小为_________。（结果保留3位有效数字） 【答案】(1)B (2) 需要 不需要 (3)1.26 【详解】（1）图乙是电火花打点计时器，工作电源为220V、50Hz交流电。 故选B。 （2）[1]本实验需要让拉力等于小车和钩码的合外力，因此需要补偿阻力。 [2]本实验中，小车加所有钩码的总质量保持不变，把小车上的钩码转移到悬挂端，对整体有 拉力就是悬挂钩码的重力，不需要满足小车质量远大于悬挂钩码质量，因此不需要。 （3）相邻计数点间有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔。根据逐差公式 得 【点睛】 ⏳题型02 创新实验 5．(2026·安徽省阜阳市·月考试卷)某实验小组用图所示的装置做探究加速度与力的关系实验。滑块与遮光条的总质量为。 用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图所示，则遮光条宽度          ； 实验前需要调节气垫导轨使其水平：不悬挂沙桶和动滑轮，开通气源，轻推滑块使其依次通过光电门、，观察光电计时器记录的滑块通过两光电门、时遮光条的挡光时间、，如果，则应调节气垫导轨底座螺钉，使气垫导轨右端适当调          填“高”或“低”，直至轻推滑块后，滑块通过两光电门的挡光时间相等。若光电门已损坏，请你想一个调节气垫导轨水平的方法：          ； 按图装置，做好各种调节后进行实验，测出两光电门间的距离，多次改变沙桶中沙的质量进行实验，记录每次实验中弹簧测力计的示数及滑块通过两光电门、时遮光条的挡光时间、，根据测得的数据，以为纵轴，以为横轴作图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率为          用、、表示，表明质量一定时，加速度与合外力成正比。 【答案】  低 通气源，调节底座螺钉，直至将滑块轻放在气垫导轨上任一位置均能静止 【解析】游标卡尺的读数为； 如果，说明滑块做加速运动，应使气垫导轨右端适当调低；如果光电门损坏，可以调节气垫导轨水平的方法是：开通气源，调节底座螺钉，直至将滑块轻放在气垫导轨上任一位置均能静止； 滑块运动的加速度大小，由，得到，即如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率为，则表明质量一定时，加速度与合外力成正比。 6.(2026·内蒙古自治区·期中考试)某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与质量关系”的实验已知动滑轮的质量为，当地的重力加速度为，打点计时器所接交流电的频率为，装置已补偿了阻力． 下列关于本实验的说法，正确的是           A.要测出砂和砂桶的质量 B.要测出小车的质量 C.要使砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D.要调节力传感器的位置和定滑轮的高度，使动滑轮两边的轻绳与长木板平行 E.改变小车质量后，需要重新补偿阻力 按正确的操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两个计数点之间还有个点未画出，则小车运动的加速度          若打该纸带时交流电频率发生波动，实际交流电的频率小于，则根据纸带求得的小车加速度比实际值          填“大”或“小”． 改变小车内砝码的质量从而改变小车和砝码的总质量，同时改变砂桶内砂的质量重复实验，保证每次实验中力传感器的示数均为，记录每次小车和砝码的总质量，根据纸带求出每次小车运动的加速度，作出图像，如果图像是一条倾斜直线，图线与纵轴的截距等于          ，图像的斜率等于          ，则说明在合外力一定时，物体的加速度与质量成反比． 【答案】 大 【解析】解：、由于有力传感器，可直接读出拉力大小，因此不需要测出砂和砂桶的质量，不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AC错误 B、探究加速度与质量关系，需要测出小车的质量，故B正确 D、要调节力传感器的位置和定滑轮的高度，使动滑轮两边的轻绳与长木板平行，故D正确 E、改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力，故E错误； 小车的加速度 如果实际交流电频率小于，则求得的加速度比实际值大 根据牛顿第二定律有，变形得，当图线与纵轴的截距为，图像的斜率为，则说明加速度与质量成反比。 7.(2026·浙江省·联考题)小汪同学用下列器材测量小车质量：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为的交流电源，刻度尺，个槽码，每个槽码的质量均为。 完成下列实验步骤中的填空： 按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列          的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑： 保持轨道倾角不变，取下个槽码即细线下端悬挂个槽码，让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度； 依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤； 以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。 请完成下列填空： 下列说法错误的是          ； A.接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放 B.小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行 C.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量 D.若细线下端悬挂着个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为 某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有个点未画出，则在打点时小车的速度大小           ，加速度大小           ； 测得关系图线的斜率为，则小车质量           已知当地重力加速度大小 【答案】等间距 【解析】小车匀速下滑，则相同时间通过的距离相等，故打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点。 先接通电源，后释放小车，小车应从靠近打点计时器处释放，故A正确； B.小车下滑时，为保证实验的准确性，应使细线始终与轨道平行，故B正确； C.由于该实验不需要用悬挂槽码的质量替代细线拉力，故不需要悬挂槽码的质量远小于小车质量，故C错误； D.小车匀速时受力平衡，故重力沿轨道的分力和摩擦力的合力等于，若细线下端悬挂着个槽码，小车加速下滑，槽码加速上升，槽码超重，故细线对小车的拉力沿斜面向上大于个槽码的重力，所以小车受到的合外力小于，故D错误。 选错误的，故选CD。 根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则  根据逐差法可知加速度大小为 对于小车匀速时有 减小个槽码后，对小车和槽码系统有 联立变形可得可得关系图线的斜率 解得 8.(2026·河南省·月考试卷)某实验小组同时测量、两个箱子质量、，装置如图甲所示，其中为铁架台，为固定在铁架台上的轻质光滑滑轮，为光电门，为固定在上、宽度为的细遮光条质量不计，另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量的砝码。 在铁架台上标记一位置，并测得该位置与光电门之间的距离为。取出质量为的砝码放在箱子中，剩余砝码全部放在箱子中，让从位置由静止开始下降，则下落过程中，测得遮光条通过光电门的时间为，下落过程中的加速度大小           用、、表示。 加速度与箱子中砝码质量有关，写出表达式           用，，，，表示 改变，测得遮光条通过光电门对应的时间，算出加速度，作出图像如图乙所示，可得的质量           ，的质量           。均保留位有效数字，重力加速度取 【答案】 【解析】下落到处的速率为 由匀变速直线运动规律得 解得下落过程中加速度为。 对箱子、及其中砝码整体分析，由牛顿第二定律得 解得。 由图像的斜率得 由图像的纵截距得 解得，。 重难·创新演练 结合生活实际(T1);结合实际新考法考查(T3T2);新角度考查研究方法(T4); 1.▶新情境◀.某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。图中小车的质量为，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码的质量为，为力传感器与计算机连接可以直接读数。实验时改变的质量，记下力传感器的对应读数，不计绳与滑轮的摩擦。 下列说法正确的是          。 A.绳与长木板必须保持平行 B.实验时应先释放小车后接通电源 C.实验中应远小于 如图乙为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的个计数点之间的距离，相邻计数点间还有个点没有画出，已知打点计时器采用的是频率为的交流电。由此可求得钩码的加速度的大小是          。结果保留两位有效数字 该同学以力传感器的示数为横坐标，小车的加速度为纵坐标，画出图像是一条直线，如图丙所示，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车质量为          。 A. B. C. D.因直线不通过坐标原点，无法求小车质量 【答案】 【解析】小车与定滑轮间的细绳和长木板保持平行，否则拉力不等于合力，故A正确； B.为有效利用纸带，打点计时器的使用都要求先接通电源后释放小车，故B错误； C.由于该实验中拉力可由力传感器获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求重物质量远小于小车质量，故C错误。 故选：。 每隔个点取一个计数点，则，根据逐差法得小车的加速度，则钩码的加速度的大小是。 由图可知时，，则平衡摩擦力过大，由牛顿第二定律得，可得，结合图像，图像斜率，解得，由于图像横坐标和纵坐标的单位长度代表的含义不一样，则斜率，故B正确，ACD错误。 故选：。 2.▶新考法◀2实验小组按照图甲、乙、丙、丁四种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。实验中，用天平测量小车的质量和重物质量，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小。 实验时都进行了平衡阻力的操作，必须满足“远大于”的实验方案是          。选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“都不需要” 按照图丙方案正确操作后，得到如图戊所示的一条点迹清晰的纸带。点是纸带上打出的第一个点，、、、、、、是计数点，相邻两个计数点间还有个点未标出，间有部分纸带没有画出来，测量出各计数点到点的距离并标在纸带上，由图中数据可得小车的加速度大小是          结果保留两位有效数字。 若实验小组发现，在乙和丁两种方案中两弹簧测力计读数相同，并通过计算得出小车加速度也相同，则乙、丁所用小车质量的比值           。 【答案】甲 【解答】 若细绳的拉力不能直接测出，需要用重物的重力近似等于细绳拉力，此时需要满足“远大于”，乙丙丁实验的细绳拉力可以直接测出，甲实验的细绳拉力不可以直接测出，故需要满足“远大于”的实验方案是甲。 纸带上相邻两个计数点间还有个点未标出，故相邻两个计数点间时间间隔，由逐差法可得纸带的加速度为：。 在乙和丁两种方案中两弹簧测力计读数相同，通过计算得出小车加速度也相同，设弹簧测力计读数为。乙实验，对小车受力分析，由牛顿第二定律可知，丁实验，对小车受力分析，由牛顿第二定律可知丁，故。 故答案为：甲；；。 3．▶新考法◀某实验小组同学利用图甲装置测量滑块含遮光条和砝码的质量，主要操作步骤如下： 打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨使其水平； 用分度游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示； 用毫米刻度尺测量光电门和光电门之间的距离； 挂上槽码，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行； 打开气泵，由静止释放滑块，数字计时器记录下遮光条通过光电门和的遮光时间和； 依次在滑块上添加个砝码，重复实验。 回答下列问题： 调节气垫导轨时，轻推滑块，若发现遮光条通过光电门的时间小于遮光条通过光电门的时间，应          直至气垫导轨水平； 遮光条的宽度          ； 滑块运动的加速度          用测量的物理量的符号表示； 已知槽码和挂钩的总质量为，重力加速度为，以放在滑块上的砝码数为横坐标，滑块加速度的倒数为纵坐标作出图像，获得该图像的斜率为，纵截距为。由以上数据可得滑块和遮光条的总质量          ，每个砝码的质量          。用已知量的物理符号表示 【答案】调节旋钮使左侧升高调节旋钮使右侧降低 【解析】遮光条通过光电门的时间小于遮光条通过光电门的时间，说明气垫导轨左侧偏低，应调节旋钮使左侧升高或调节旋钮使右侧降低； 遮光条的宽度即游标卡尺的读数为； 滑块通过光电门的瞬时速度为， 通过光电门的瞬时速度为， 由匀变速直线运动规律得， 解得； 由牛顿第二定律得， 化简得， 所以图像的斜率为， 所以每个砝码的质量为； 纵截距为， 所以滑块和遮光条的总质量为。 4．▶新角度◀3.某学习小组设计了图甲所示装置来探究物体质量一定时加速度与合外力关系。主要实验步骤如下： 如图甲所示，装置中光电门、之间的距离为。开始时，左右两侧挂有两个质量都等于的小桶，两小桶内都装有个质量都等于的铁片；左侧小桶上固定着一质量不计的挡光片，用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，挡光片宽度           ； 从左侧小桶取出个铁片放入右桶中，接着释放小桶，小桶上的挡光片依次经过光电门和，记录挡光片遮光时间。重复上述过程，将左侧小桶放入右侧小桶中的铁片总数量记为； 某次实验时，测得挡光片遮光时间分别为、，则可求得小桶的加速度           用、、、表示； 利用所得数据作出图像，如图丙所示。从图像可以得出：当物体质量一定时，物体加速度与其所受合外力成正比； 利用图像可求得当地重力加速度           结果保留位有效数字。 【答案】 【解析】该游标卡尺的精确度为，其读数为。 通过光电门时其速度为 通过光电门时的速度为 从光电门到光电门有 解得 设铁片质量为，小桶质量为，绳子拉力为，对右侧有 对左侧有 整理有 将题中数据代入，整理有 结合题图像可知，图像的斜率有 代入数据，解得。 、真题·实战演练 高频考点：创新实验。 1．（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。 2．（2025·山东·高考真题）某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下： (1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用________（填“5.00”或“1.00”）的遮光片，可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。 (2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度、，以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间，计算小车的加速度________（结果保留2位有效数字）。 (3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F，改变砝码质量，重复上述步骤，根据数据拟合出图像，如图乙所示。若要得到一条过原点的直线，实验中应________（填“增大”或“减小”）轨道的倾角。 (4)图乙中直线斜率的单位为________（填“”或“”）。 【答案】(1)1.00 (2) (3)增大 (4) 【详解】（1）实验用遮光片通过光电门的平均速度代替瞬时速度，遮光片宽度越小，代替时的误差越小，故为较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度，选择宽度较小的的遮光片； （2）根据加速度的定义式可得 （3）根据图像可知当有一定大小的外力F时此时小车的加速度仍为零，可知平衡摩擦力不足，若要得到一条过原点的直线，需要平衡摩擦力，故实验中应增大轨道的倾角； （4）图乙中直线斜率为，根据可知直线斜率的单位为。 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.（2024·浙江·高考真题）如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_____； A．放大法                 B．控制变量法                 C．补偿法 （2）该实验过程中操作正确的是____； A．补偿阻力时小车未连接纸带 B．先接通打点计时器电源，后释放小车 C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 （3）在小车质量___（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为___（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是___； A．用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 （4）经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、、。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式___；小车加速度的表达式是___。 A．    B．    C． 【答案】 B B 远大于 系统误差 C A 【详解】（1）[1]该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们可以控制其中一个物理量不变，研究另外两个物理量之间的关系，即采用了控制变量法。 故选B。 （2）[2]A．补偿阻力时小车需要连接纸带，一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡，另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动，故A错误； B．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车，故B正确； C．为使小车所受拉力与速度同向，应调节滑轮高度使细绳与长木板平行，故C错误。 故选B。 （3）[3]设小车质量为M，槽码质量为m。对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有 联立解得 由上式可知在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。 [4]上述做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的，属于系统误差。 [5]该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的，不是由于车与木板间存在阻力（实验中已经补偿了阻力）或是速度测量精度低造成的，为减小此误差，可在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小。 故选C。 （4）[6]相邻两计数点间的时间间隔为 打计数点5时小车速度的表达式为 [7]根据逐差法可得小车加速度的表达式是 故选A。 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·广东·高考真题）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是 。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为 （结果保留3位有效数字）。 (2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度，示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为 cm。 (3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节 。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏，装上单缝、双缝和测量头。调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 。 【答案】(1) 平衡摩擦力 2.86 (2)4.108 (3) 光源 干涉条纹 【详解】（1）[1]木板右端抬高的目的是平衡摩擦力； [2]小车的加速度大小 （2）游标卡尺读数为 4.1cm+4×0.02mm=4.108cm （3）[1][2]在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏，遮光筒不可调节，打开并调节光源，使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮，取下光屏，装上、双缝和测量头，调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到干涉条纹。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $