2027届高考物理一轮复习专题——牛顿第二定律实验

**基本信息** 以实验操作流程为主线，系统整合基础方法与创新应用，构建"原理-操作-分析-创新"四层训练体系，突出科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础实验|6题|控制变量法/逐差法/图像验证|从装置器材到误差分析，形成完整实验认知链| |创新实验|10题|光电门测速/力传感器应用/双车对比|传统实验与数字化技术融合，体现科学探究进阶|

一轮复习专题——牛顿第二定律实验 一、装置与器材 小车、槽码、细绳、一端带有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、刻度尺、坐标纸。 二、实验步骤 1.测质量:用天平测出小车的质量M和槽码的质量m。 2.安装:按装置图把实验器材安装好,先不要把悬挂槽码的细绳系在小车上。 3.平衡摩擦力:在长木板没有滑轮的一端下面垫一木块,移动木块的位置,直至小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。 4.操作 (1)槽码通过细绳绕过定滑轮系在小车上,先接通电源后放开小车,取下纸带并编号。 (2)保持小车的质量M不变,改变槽码的质量m。 (3)保持槽码的质量m不变,改变小车的质量M。 (4)重复进行多次实验。 5.求加速度a:在每条纸带上选取一段比较理想的部分,求加速度a。 三、数据处理 1.利用逐差法求加速度a。 2.以a为纵坐标,F(或m、)为横坐标,根据各组数据描点,并通过这些点作图像。 (1)如果a-F图像中所作图线为一条过原点的直线,说明a与F成正比。 (2)如果a-图像中所作图线为一条过原点的直线,说明a与m成反比。 四、注意事项 1.安装器材时,要调整滑轮的高度,使拴小车的细绳与木板平行。 2.平衡摩擦力时,小车连着穿过打点计时器的纸带,但不要把悬挂槽码的细绳系在小车上。改变槽码的质量后,不需要重新平衡摩擦力。 3.只有小车的质量远大于槽码的质量时,槽码受到的重力才可视为小车受到的拉力。 4.开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,在小车到达滑轮前按住 小车。 五、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。 六、两小车运动比较实验 如图所示,将两辆相同的小车放在水平木板上,前端各系一条细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可以放不同的重物。把木板一端垫高,平衡阻力的影响。两辆小车后端各系一条细线,用一个物体,例如黑板擦,把两条细线同时按压在木板上。抬起黑板擦,两辆小车同时开始运动,按下黑板擦,两辆小车同时停下来。用刻度尺测出两辆小车移动的位移x1、x2。由于两辆小车运动时间t相同,从它们的位移之比就可以得出加速度之比。完成上述实验后,在盘中重物相同的情况下,通过增减小车中的重物改变小车的质量,再进行实验。 题型一、验证加速度与力成正比 1. （25-26高三上·福建·期中）某小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。请回答下列问题： (1)实验前要平衡阻力，需在长木板远离定滑轮一端用垫块垫起，使系纸带的小车在__________（填“悬挂”或“不悬挂”）槽码的情况下，能够在斜面上保持匀速直线运动即可达到目的。 (2)经过正确调节后，某次实验获得的纸带如图乙所示，打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为__________m/s2（结果保留2位有效数字）。 (3)该小组在某次实验中，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为外力，通过改变槽码的个数，得到了图丙中的曲线图像，一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线。如图所示，作一条与纵轴平行的虚直线，与这两条图线及横轴的交点分别为、、，若此虚线对应的小车和砝码总质量为，悬挂槽码的质量为，则__________（用、表示）。 【答案】(1)不悬挂(2)0.88(3) 【难度】0.65 【知识点】验证加速度与力成正比的实验、用逐差法计算加速度 【详解】（1）实验前要平衡阻力，需在长木板远离定滑轮一端用垫块垫起，使系纸带的小车在长木板上做匀速运动，因此不需要悬挂槽码。 （2）由题图可知计数点之间的时间为T=0.1s，则小车的加速度为 （3）对小车和砝码进行分析，近似认为槽码重力等于小车和砝码所受合力，根据牛顿第二定律有，小车和砝码总质量不变，对槽码和小车与砝码构成的整体，根据牛顿第二定律有，解得 2. （25-26高三上·福建厦门·阶段检测）某同学在用如图所示的装置验证牛顿第二定律，保持小车质量一定，验证小车加速度与合力的关系。 (1)为了满足实验中的两个近似条件，使钩码的总重力可近似作为细线对小车的拉力，对应的操作是：________；使细线的拉力可近似作为小车所受的合外力，对应的操作是：_______。（选涂正确答案标号） A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 B．平衡小车受到的阻力 C．钩码的总质量应远小于小车的质量 (2)为了平衡摩擦力，应调整轨道倾斜度，使小车_______。（选涂正确答案标号） 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，沿轨道做匀速运动 D．不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 (3)在本实验中认为细线的拉力等于钩码的总重力，已知三位同学利用实验数据作出的图像如图中的1、2、3所示下列分析正确的是_______。（选涂正确答案标号） A．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力 B．出现图线2的原因可能是钩码的质量不合适 C．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾角过大 (4)若多次增大钩码的质量进行实验，得到钩码的质量及对应的小车运动的加速度，作出图像如图中实线所示，在曲线部分取一点，对应的横坐标为，已知重力加速度大小为，若小车的质量为，则点与坐标原点的连线斜率为_______（用表示）。 【答案】(1) C AB(2)D(3)B(4) 【难度】0.65 【知识点】验证加速度与力成正比的实验 【详解】（1）[1]使钩码的总重力mg可近似作为细线对小车的拉力，需要钩码的总质量m远小于小车的质量M，这样才能近似认为细线拉力等于钩码重力，故对应的操作是C。 [2]使细线的拉力可近似作为小车所受的合外力，需要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，且还需要平衡小车受到的阻力，这样小车受到的合力就近似等于细线的拉力，故对应的操作是AB。 （2）平衡摩擦力时，应调整轨道倾斜度，使小车不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动，这样小车所受重力沿轨道的分力与摩擦力平衡。故选D。 （3）A．图线1在F=0时就有加速度，说明平衡摩擦力过度，不是没有平衡摩擦力，故A错误； B．图线2后期弯曲，是因为钩码质量不是远小于小车质量，即钩码质量不合适，故B正确； C．图线3在有一定拉力时才有加速度，是平衡摩擦力不足，是长木板倾角过小，故C错误。 故选B。 （4）对整体有，整理得，故P点和O点的连线斜率为。 3. （25-26高三上·福建厦门·阶段检测）为了探究小车加速度与外力的关系，小明同学设计了如图甲所示的实验装置，长木板水平放置在实验台上，细绳一端与力传感器相连，另一端跨过轻质的动滑轮和定滑轮与砂桶相连，小车一端连接纸带，纸带穿过打点计时器，打点计时器所接交流电源的频率为，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，记小车的质量为，砂和砂桶的总质量为，已知重力加速度为。 (1)关于该实验的操作，下列说法正确的是（　　） A．为减小实验误差，在细绳一端不挂砂桶的前提下，将带有滑轮的长木板右端用小木块垫高，以平衡小车运动过程中受到的阻力 B．在实验操作过程中，需要调整长木板左端定滑轮的高度，使细绳与长木板平行 C．实验释放小车时，小车尽量靠近长木板左端 D．本实验要保证小车的质量要远大于砂和砂桶的总质量 (2)小明同学进行正确实验操作时某次得到的纸带如图乙所示，从0点开始每隔4个点取一个计数点，0、1、2、3、4均为计数点，部分实验数据在图中已标注，则可以从图乙中看出纸带_____（填“左”或“右”）端与小车相连，小车运动的加速度是_____，打下1时的速度大小_____（以上两空计算结果保留两位有效数字） (3)保持小车的质量不变，记录多次实验的数据，以力传感器的示数为横坐标，以加速度为纵坐标，通过实验数据做出的图像是一条直线，如图丙所示，图线的斜率为，则小车的质量为_____（用“”表示）。 【答案】(1)AB(2) 左 0.40 0.36(3) 【难度】0.65 【知识点】验证加速度与力成正比的实验 【详解】（1）A．为减小实验误差，在细绳一端不挂砂桶的前提下，将带有滑轮的长木板右端用小木块垫高，以平衡小车运动过程中受到的阻力，故A正确； B．在实验操作过程中，为保证细绳拉力与小车运动方向一致，需要调整长木板左端定滑轮的高度，使细绳与长木板平行，故B正确； C．实验时小车尽量靠近长木板右端，以充分利用纸带，故C错误； D．本实验利用力传感器测出轻绳中的拉力大小，所以不用保证小车的质量M要远大于砂和砂桶的总质量m，故D错误。 故选AB。 （2）[1]由乙图可知，纸带左侧相邻点迹间距较小，小车做加速运动，所以纸带左端与小车相连； [2]依题意，相邻计数点的时间间隔为，由逐差法可知小车运动的加速度大小为 [3]1为0、2的中间时刻，所以打下1时的速度大小为 （3）对小车根据牛顿第二定律有，解得，结合图像的斜率为，解得小车的质量为 4. （25-26高三上·福建泉州·阶段检测）两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。 (1)第一组用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小，做实验时，下列操作必要且正确的是 A．将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动 B．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，同时记录传感器的示数 C．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D．用天平测出砂和砂桶的质量 (2)第二组用如图乙所示的实验装置来做实验。 ①在正确、规范的操作中，打出一条如下图所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的频率为 50Hz。打第4个计数点时小车的速度 v4= ___________m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a= ___________m/s2。（保留三位有效数字） ②平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂的质量最终达到 M。测出每次加砂后，砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a，作a-F的图像。下列图线正确的是___________。 A、B、 C、D、 【答案】(1)AB(2) 1.21 2.02 C 【难度】0.65 【知识点】验证加速度与力成正比的实验、计算某点的瞬时速度、用逐差法计算加速度 【详解】（1）A．实验前要平衡摩擦力，将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动，故A正确； B．实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故B正确； CD．绳子的拉力可以由拉力传感器读出，实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故CD错误。 故选AB。 （2）[1]由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为，根据匀变速直线运动规律可得，打第4个计数点时小车的速度 [2]根据逐差法可得，小车的加速度为 [3]平衡了摩擦力后，对小车和沙桶整体分析，则有，解得，若满足时，则加速度，即的图像为直线，当砂和砂桶的质量为时，不再满足这一条件，其加速度遵循，随着m的增大，图像的斜率应逐渐减小，因此图像将向下弯曲。故选C。 5. （2025·湖南·一模）在用如图所示的装置验证牛顿第二定律的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。 (1)补偿阻力的方法是：调整轨道的倾斜度　　 A．小车在轨道上保持静止 B．打点计时器不打点，小车不受牵引时，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 C．挂上槽码，让打点计时器打点，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 D．不挂槽码，让打点计时器打点，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 (2)本实验采用的研究方法和下列哪个实验的方法是相同的（　　） A．研究桌面的微小形变 B．探究两个互成角度的力的合成规律 C．探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系 (3)某同学得到了如图所示的一条纸带，频率为50Hz，由此纸带得到小车加速度的大小a=__________m/s2。其中每两个计数点之间还有四个点未画出，结果保留两位有效数字 (4)若多次增大槽码的质量进行实验，得到槽码的质量m及对应的小车运动的加速度a，作出图像如图中实线所示，在O点作曲线的切线如图中虚线所示，并在虚线上取一点q，在曲线部分取一点p，p、q对应的横坐标都为m1，已知重力加速度大小为g，若小车的质量为M，则aq与ap的比值为__________用M、m1表示。 【答案】(1)D(2)C(3)2.0(4) 【难度】0.4 【知识点】验证加速度与力成正比的实验 【详解】（1）补偿阻力的方法是调整轨道的倾斜度，不挂槽码，让打点计时器打点，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动。故选D。 （2）A．本实验采用的研究方法是控制变量的方法，研究桌面的微小形变采用放大的方法，故A错误； B．探究两个互成角度的力的合成规律采用等效的方法，故B错误； C．探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系采用控制变量的方法，故C正确。 故选C。 （3）由于相邻两计数点间的时间间隔为，则小车的加速度大小 （4）对虚线，有，则，对实线，有，整理得，所以 6. （25-26高三上·广东湛江·期中）用图所示实验装置探究质量一定时加速度与合外力的关系。 (1)实验装置中选用电火花计时器，则其电源应为______； A．直流 B．交流 C．直流 D．交流 (2)以下操作中，细线对小车的拉力替代小车所受的合外力的操作有______； A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 B．平衡小车受到的阻力 C．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量 (3)为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是______； A．移去小车上的砝码 B．增加小车上砝码的质量 C．垫块位置向左调整 D．降低垫块高度 (4)在本实验中认为细线的拉力等于槽码的总重力，已知三位同学利用实验数据作出的图像如图中的、、所示。下列分析正确的是______； A．出现图线的原因可能是没有平衡摩擦力 B．出现图线的原因可能是槽码的质量不合适 C．出现图线的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾角过大 (5)若多次增大槽码的质量进行实验，得到槽码的质量及对应的小车运动的加速度，作出图像如图中实线所示，在曲线部分取一点，对应的横坐标为，已知重力加速度大小为，若小车的质量为，则点与坐标原点的连线斜率为______用、、表示。 【答案】(1)B(2)AB(3)D(4)B(5) 【难度】0.4 【知识点】验证加速度与力成正比的实验 【详解】（1）电火花计时器使用电源为220V交流电源。故选B。 （2）A．调整滑轮使细线与木板平行，是为了让拉力方向与小车运动方向一致，调整滑轮高度使细线与木板平行，确保拉力方向与小车运动方向一致，避免分力影响，A正确； B．平衡小车受到的阻力后，细线的拉力可直接等效为小车所受的合外力；B正确； C．砝码总质量远小于小车质量，是为了让砝码重力近似等于细线拉力，并非替代合外力，C错误。故选AB。 （3）从打出的纸带来分析，此时小车的运动为加速运动，说明平衡摩擦力过度了，与小车的质量、车上的砝码无关，应减小斜面倾角（降低垫块高度、垫块位置向右调整）。故选D。 （4）A．图线1在F=0 时有加速度，原因是平衡摩擦力过度（长木板倾角过大），而非未平衡摩擦力，A 错误； B．图线2末端弯曲，是因为槽码质量未远小于小车质量，导致拉力F（槽码重力）与实际细线拉力偏差增大，B 正确； C．图线3在F不为零时加速度为0，原因是未平衡摩擦力或平衡不足，而非倾角过大，C 错误。故选B。 （5）根据牛顿第二定律，系统（小车 + 槽码）的合力为，总质量，因此加速度，P 点与原点O 连线的斜率为。 题型二、验证加速度与质量成反比 7. （25-26高三上·福建福州·阶段检测）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。 (1)已知两个光电门中心之间的距离x＝24cm，遮光条的宽度d＝0.52cm。该实验小组在做实验时，将滑块从如图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝______，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝______，则滑块的加速度的表达式a＝________。（以上表达式均用字母表示） (2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据，通过分析表中数据，你得出的结论是__________________________________________。 m/g 250 300 350 400 500 800 a/（m·s－2） 2.02 1.65 1.33 1.25 1.00 0.63 /kg－1 4.00 3.33 2.86 2.50 2.00 1.25 (3)现需通过图像进一步验证你的结论，请利用表格数据，在图乙坐标系中描点并作出相应的图像____。 (4)某实验小组利用如图丙所示的装置探究加速度与力、质量的关系。实验中钩码的质量________（填“需要”或“不需要”）远小于滑块的质量。改变钩码的质量，依次记录力传感器的示数F并求出所对应的加速度大小，则图丁的四个a－F图像中能正确反映加速度a与传感器的示数F之间规律的是________。 【答案】(1) (2)当合外力一定时，物体运动的加速度跟物体的质量成反比(3)(4) 不需要 B 【难度】0.85 【知识点】验证加速度与质量成反比的实验 【详解】（1）V[1][2]遮光条的宽度很小，遮光条通过光电门的时间极短，遮光条在极短时间内的运动可看成匀速运动，故通过两光电门的瞬时速度分别为， [3]遮光条从光电门1到光电门2做匀加速直线运动，由，可得 （2）当合外力一定时，在误差允许的范围内，物体质量和加速度的乘积近似相等，所以加速度跟质量成反比。 （3）将表格中的数据描点连线，如图所示 （4）[1]本实验中小车受到的合力可直接通过拉力传感器来获得，所以不需要钩码的质量远小于滑块的质量； [2]由以上分析可得，滑块的加速度为，对滑块，根据牛顿第二定律有，可得，可知图乙的四个图像中能正确反映加速度a与传感器的示数F之间规律的是B。故选B。 8. （25-26高三上·福建漳州·阶段检测）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)实验装置中选用电火花打点计时器，则其电源应为（    ） A．直流 B．交流 C．直流 D．交流 (2)为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是（    ） A．移去小车上的砝码 B．增加小车上砝码的质量 C．垫块位置向左调整 D．降低垫块高度 (3)正确组装器材及操作下，某次实验打出的一条纸带如图3所示，打点计时器所接交流电的频率为，可求得小车加速度的大小为__________；（保留两位有效数字） (4)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4所示。由图可知，甲组所用槽码的质量_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙组槽码的质量。 【答案】(1)B(2)D(3)0.88(4)小于 【难度】0.65 【知识点】验证加速度与质量成反比的实验 【详解】（1）实验装置中选用电火花打点计时器，则其电源应为交流。故选B。 （2）AB．纸带如图2所示，说明小车做加速运动，移去小车上的砝码或增加小车上砝码的质量，小车仍做加速运动，故AB不符合题意； CD．要让小车做匀速直线运动，垫块位置应向右调整或降低垫块高度，故C不符合题意，D符合题意。故选D。 （3）由题图可知，相邻计数点的时间间隔为，根据逐差法可得小车的加速度为 （4）设槽码的质量为，对小车和砝码，根据牛顿第二定律，整理可得，则图像的斜率为，可知斜率越大，槽码的质量越小，故甲组所用槽码的质量小于乙组槽码的质量。 9. （25-26高三上·福建龙岩·阶段检测）某同学利用如图甲所示实验装置探究小车加速度与其质量的关系，已知打点计时器所用电源频率为50Hz。 (1)下列说法正确的是___________ A．图甲中的电磁打点计时器应接4V至6V交流电源 B．平衡阻力时，需要把钩码通过细绳系在小车上 C．需调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳与木板平行 D．改变小车质量后，需重新平衡阻力 (2)某次实验中获得的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为选出的计数点，每相邻两个计数点之间有4个点未画出，则打点C时小车的速度大小为___________m/s，小车的加速度大小为___________（结果均保留2位有效数字）。 (3)平衡阻力后，保持钩码的质量m不变，改变小车的质量M，测出对应的加速度a，并做出图像，实验操作无误，下列图像最符合实际的是___________ A． B． C． D． 【答案】(1)AC(2) (3)C 【难度】0.65 【知识点】验证加速度与质量成反比的实验 【详解】（1）A．图甲中的电磁打点计时器应接4V至6V交流电源，故A正确； B．平衡阻力的目的是让小车的重力分力平衡摩擦力，使小车不受钩码拉力时能匀速运动。因此，平衡阻力时不能把钩码通过细绳系在小车上，故B错误； C．调节定滑轮高度，使滑轮与小车间的细绳与木板平行，能保证细绳的拉力沿木板方向，使拉力成为小车的合外力，故C正确； D．平衡阻力时，根据平衡条件可得，可得，可知改变小车质量后，无需重新平衡阻力，故D错误。故选AC。 （2）[1]相邻两个计数点之间有4个点未画出，则相邻两个计数点的时间间隔，，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点C时小车的速度大小为 [2]根据逐差法可得小车的加速度大小为 （3）设细线对小车的拉力大小为T，根据牛顿第二定律，对小车有，对钩码有，联立解得，可知为线性关系，且图像与纵轴交于正半轴。故选C。 题型三、改进和创新实验 10. （2026·河南·高考真题）某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有：气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题： (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图2所示，则__________mm。 (2)调整好装置，释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1的速度大小__________（保留2位有效数字）。 (3)记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小，测出两光电门间距为，则滑块下滑的加速度__________（用、、表示）。测得气垫导轨两支脚间距为，垫高为 ，理论上__________（用、 、重力加速度大小表示），若两者在误差允许范围内相等，即验证了牛顿第二定律。 【答案】(1)5.10(2)0.50(3) 【难度】0.7 【知识点】验证牛顿第二定律实验方法的改进 【详解】（1）游标卡尺的读数，即遮光条的宽度为 （2）滑块经过光电门的时间极短，用滑块经过光电门的平均速度代替瞬时速度，滑块通过光电门1的速度大小 （3）[1]根据速度位移关系有，可得 [2]根据几何关系可得导轨与水平方向夹角的正弦值为，若不考虑阻力，即理论上，根据牛顿第二定律有，可得 11. （2026·湖北·高考真题）某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示，光电门1、2分别固定在导轨、处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为 。实验步骤如下： ⅰ．用天平测量小车和遮光条的总质量 ，用刻度尺测量、间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度 。 ⅱ．调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。 ⅲ．从左侧细绳取下 个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。 回答下列问题： (1)步骤ⅱ操作的主要目的是__________。 (2)由牛顿第二定律，小车的加速度大小 __________（用、 、 和 表示）。 (3)步骤ⅲ中测得的小车加速度大小 __________（用 、、和表示）。 (4)该同学根据测出的多组、 值，作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验证：质量一定时，物体的加速度与所受合外力成__________。 (5)若图像明显不过原点，原因可能是__________（单选，填标号）。 A．步骤ⅲ中小车没有从静止释放 B．步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当 C．钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量 【答案】(1)平衡摩擦力(2)(3)(4)正比(5)B 【难度】0.65 【知识点】验证牛顿第二定律实验方法的改进 【详解】（1）通过两个光电门的遮光时间近似相等，可知速度相等，小车做匀速运动，故步骤ⅱ的主要目的是平衡摩擦力； （2）根据牛顿第二定律，对整体，解得小车的加速度大小为 （3）根据运动学公式有，解得 （4）根据前面分析有，可知当图像为一条过原点的直线，当质量一定时，物体的加速度与所受到的合外力成正比； （5）A．小车没有从静止释放，不影响测量的加速度大小，故不会使图像不过原点，故A错误； B．导轨的倾斜程度调节不恰当时，可知平衡摩擦力不足或者过大，根据牛顿第二定律，对整体，得，图像不过原点，故B正确； C．根据前面分析，对整体分析得出加速度表达式，当钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量，对本实验没有影响，故C错误。故选B。 12. （2025·河南南阳·模拟预测）某学习小组利用图示装置探究加速度与力、质量的关系，主要操作步骤如下： a、按图甲所示完成装置安装，木板左端用铰链连接在桌面上，将1个钩码通过跨过定滑轮的细绳连接到小车上； b、调整木块位置，使小车获得一定初速度后，遮光片通过两光电门的遮光时间相等； c、取下钩码，由静止释放小车，记录小车通过上、下两个光电门时遮光片的遮光时间，分别记为t1和t2； d、依次增加悬挂的钩码（完全相同）个数n，重复步骤b、c、d。请完成以下问题： (1)两光电门中心间的距离为s，遮光片的宽度d用螺旋测微器测量如图乙，读得___________mm。由计算出小车加速度。 (2)下列做法能减小本实验误差的是___________。 A．减小两光电门之间的距离 B．要确保小车的质量远大于钩码的质量 C．挑选遮光片时，选宽度比较小的 D．挑选表面比较光滑的木板进行实验 (3)要探究小车加速度与所受合外力的关系，以加速度为纵轴，以___________（选填“n”“ ”“”“或“”）为横轴描点作图，当所作图像是一条过坐标原点的倾斜直线时，则说明：在小车质量不变的情况下，小车的加速度与所受合外力成正比。 【答案】(1)3.108(2)C(3)n 【难度】0.65 【知识点】验证加速度与力成正比的实验、验证牛顿第二定律实验方法的改进 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 （2）A．根据光电门测速原理有，当光电门之间间距大一些时，挡光时间短一些，测速更加精确一些，可知，为了减小测速误差，实验中应增大两光电门之间的距离，故A错误； B．结合上述可知，实验中能够精确测得小车所受外力的合力，实验中，不需要确保小车的质量远大于钩码的质量，故B错误； C．遮光片宽度越小，挡光时间越短，速度测量误差越小，可知，实验中挑选遮光片时，选宽度比较小的，故C正确； D．结合上述可知，木板的摩擦对实验没有影响，即不需要挑选表面比较光滑的木板进行实验，故D错误。故选C。 （3）令一个钩码的质量为，小车的质量为，依次增加悬挂的钩码（完全相同）个数，重复步骤、、，在步骤中，根据平衡条件有，在步骤c中，对小车进行分析，根据牛顿第二定律有，则有，可知，要探究小车加速度与所受合外力的关系，以加速度为纵轴，以为横轴描点作图，当所作图像是一条过坐标原点的倾斜直线时，则说明：在小车质量不变的情况下，小车的加速度与所受合外力成正比。 13. （2026·河南·三模）某同学用如图（a）所示的装置探究“加速度与力的关系”，图（a）中的拉力传感器固定在小车上，可以将小车所受细绳的拉力F显示在与之连接的电脑上并进行记录，实验测得小车与传感器的总质量为M，重力加速度为g。 (1)该同学将木板平放在水平桌面上，连接好器材后在沙桶内添加细沙，当打点计时器打点均匀时拉力传感器的示数为，可知小车运动过程中受到的阻力大小为________。 (2)继续向沙桶内添加细沙，小车由静止释放后，测量纸带数据如图（b）所示，图中两点间的时间间隔为T，可知小车的加速度大小________（用、和T表示），此时传感器的示数为。 (3)继续向沙桶内添加细沙，重复（2）中的实验过程，描点作图，若以加速度a为纵轴，则横轴应为________（填“F”或“”）可以得到过坐标原点的图线。 (4)继续向沙桶内添加细沙重复实验，发现传感器的示数最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为________。 【答案】(1)(2)(3)(4) 【难度】0.69 【知识点】验证牛顿第二定律实验方法的改进 【详解】（1）小车匀速运动时受力平衡，阻力的大小等于拉力的大小，为 （2）根据匀变速运动的公式，在纸带上选取时间间隔为2T的两段距离，位移差为，可知 （3）小车受到的合力为，若要使图像过坐标原点，根据牛顿第二定律可知，图像的横轴应为 （4）设沙桶及沙的总质量为m，根据牛顿第二定律可知，当时， 14. （24-25高三上·福建·期中）验证牛顿第二定律的实验装置如图甲所示，将木板左端适当垫高，当轻质动滑轮未悬挂砝码盘时，小车能沿木板匀速运动。在动滑轮上悬挂砝码盘并在盘内放入适量砝码，接通打点计时器电源，释放小车，打点计时器打出如图乙所示的一条理想纸带，图中、、、、相邻两计数点间还有四个点未画出，打点计时器所接电源的频率为。回答下列问题： (1)根据图乙可知，小车运动的加速度大小________（结果保留两位有效数字）。 (2)若测得小车的质量为，当地重力加速度大小为，则砝码盘和砝码的总质量________（用、、表示）。 【答案】(1)2.0(2) 【难度】0.65 【知识点】用逐差法计算加速度、验证牛顿第二定律实验方法的改进 【详解】（1）由题意可知，相邻两个计数点之间的时间间隔为，则由逐差法可得，小车运动的加速度为 （2）由题意可知，对小车，由牛顿第二定律可得，对砝码盘和砝码，由牛顿第二定律可得，当小车做匀加速直线运动时，砝码盘和砝码也做匀加速直线运动。小车的位移是砝码盘和砝码位移的2倍，加速度也是2倍。则，化简可得 15. （23-24高三上·福建泉州·期中）某实验小组用如图（a）所示的装置，探究加速度与力的关系。 （1）关于本实验，下列说法正确的是___________。 A．需要平衡摩擦力 B．需要测量小车的质量 C．需要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量 （2）某同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器的频率为 50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为 ___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 （3）按正确操作完成实验后，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的 a-F图像是一条过原点的直线，如图（c）所示，若直线斜率为k，则小车（包含定滑轮）的质量为___________（用 k 表示）。 【答案】 A 2.00 【难度】0.65 【知识点】验证牛顿第二定律实验方法的改进 【详解】（1）[1]A．为了使小车受到的合力等于弹簧测力计测量值的2倍，故需平衡摩擦力，故A正确； B．探究加速度与力的关系，保证小车质量不变，不需要测量小车质量，故B错误； C．因为拉小车的力可以用测力计示数的2倍来表示，所以不需要保证沙和沙桶远小于小车的质量，故C错误。故选A。 （2）[2]相邻计数点时间间隔为，由位移差公式可知 （3）[3]由牛顿第二定律，得，斜率，所以 16. （23-24高三下·福建·阶段检测）某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合力的关系，一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g。 (1)下列实验操作步骤，正确的顺序是________。 ①从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶 ②给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀。 ③根据所得数据，作出相关图像，得出结论。 ④重复步骤①的操作，得到多组数据。 (2)打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、5点间距为x2，则桶的加速度大小为________（用所给字母表示）。 (3)实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k的倾斜直线，若牛顿第二定律成立，则两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量________（用k、g表示）。 【答案】(1)②①④③(2)(3)2gk 【难度】0.65 【知识点】验证加速度与力成正比的实验、力学创新实验、验证牛顿第二定律实验方法的改进 【详解】（1）正确步骤为：给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀，从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a，重复步骤①的操作，得到多组数据，根据所得数据，作出相关图像，得出结论。故顺序为②①④③。 （2）由逐差法有，整理有 （3）设B桶和沙子的总质量为，A桶的质量为，钩码的总质量为，从A桶中取出钩码放到B同种的质量为，设绳子拉力为T，有，初始时B桶中没放钩码时，A桶和B桶匀速下落有，整理有，当从A桶中取出质量为的钩码放到B桶中时，对B桶有，对A桶有，解得，变形有，由于以桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k，则有 ，解得 17. （2024·福建厦门·三模）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。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。 （1）轻弹簧上端固定，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂小桶； （2）开始时，小桶装有砝码，整个实验装置处于静止状态； （3）突然剪断细绳，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，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的____（选填“A”“B”或“C”）点； （4）剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于____； A．砝码的重力大小                B．小桶和砝码的重力大小 C．手机的重力大小                D．弹簧对手机的拉力大小 （5）改变小桶中砝码质量，重复步骤（3），获得多组实验数据并绘制图像如图丙所示，由图可得结论：在误差允许的范围内，____； （6）如图丁所示，某同学在处理数据时，以手机竖直方向的加速度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，则可推算出手机的质量为____（选用k、b、g表示）。 【答案】 A B 质量一定时，手机加速度与合外力成正比 【难度】0.85 【知识点】验证加速度与力成正比的实验、力学创新实验、验证牛顿第二定律实验方法的改进 【详解】（3）[1]前面的数据波动是保持平衡时的轻微扰动，后续的数据波动是因为手机在做（近似）简谐运动，故第一个峰值即为我们要的绳子被剪断时的瞬时加速度，故选“A”点； （4）[2]剪断细绳瞬间，弹簧的弹力大小不变，手机受到的合力大小F小桶和砝码的重力大小。故选B。 （5）[3]由丙图知，图像为过原点的一条直线，根据图像可以得到的结论，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）[4]绳子剪断前，设弹力为，小桶质量为，手机质量为，对手机有平衡知 ，绳子剪断后，对手机由牛顿第二定律有，综上可得，解得 18. （2024·福建漳州·三模）阿特伍德机是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置。受此原理启发，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力关系。主要实验步骤如下： ①将小桶释放，让质量为m的物块A上的挡光片从光电门1处由静止开始竖直向上运动，记录挡光片从光电门1运动到光电门2的时间t和此过程中拉力传感器的示数； ②往小桶里加适量的沙，多次重复步骤①，获得多组与t对应的F值。 请回答下列问题： (1)为完成实验目的，还需要测量的物理量有___________。（填正确答案标号） A．定滑轮的质量 B．拉力传感器与小桶及桶内沙的总质量M C．两光电门间的高度差h (2)物块A的加速度大小___________（用t和还需要测量的物理量表示）。 (3)根据多组与a对应的F值的数据，作出图像。 ①下列图像能正确反映a随F变化的规律的是___________；（填正确答案标号） A． B．  C． ②利用正确的图像，___________（填“能”或“不能”）测出当地重力加速度大小。 【答案】(1)C(2)(3) C 能 【难度】0.85 【知识点】验证加速度与力成正比的实验、验证牛顿第二定律实验方法的改进 【详解】（1）（1）AB．物块A受到的合外力大小，得不需要测量定滑轮的质量，也不需要测量拉力传感器与小桶及桶内沙的总质量M，故A、B错误； C．研究对象为物块A，为了测量加速度大小，由，知还需要测量两光电门间的高度差h，故C正确。故选C。 （2）（2）由，解得，故填。 （3）（3）①[1]由牛顿第二定律，整理得，当时，解得，故选C； ②[2]由①的，可得，利用图像能测出当地重力加速度大小，故填能。 19. （2026·河北保定·二模）(1)某同学计划在家利用电子秤做测轻弹簧劲度系数的实验，设计的实验装置如图1所示，将质量为2kg的哑铃放置在电子秤上，待测弹簧一端固定在哑铃上，另一端通过不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮连接一轻小指针，将家中的卷尺拉出并竖直固定在指针左侧，小刻度在上方。通过查阅资料可知当地的重力加速度 ①记录初始电子秤的示数和小指针所指的刻度。 ②在指针下方挂一小桶，缓慢向小桶中加水，稳定后记录电子秤的示数m和指针对应的刻度x，以m为纵轴、x为横轴描点连线，得到的图线斜率为-2kg/m，纵截距为2.56 kg，则弹簧的劲度系数为___________N/m，初始时指针所指的刻度为___________m。 (2)某实验小组的同学用图2所示实验装置进行验证物体所受合外力与加速度的关系实验。实验时用相机拍摄照片，将相机的快门时间设定为s（拍摄运动物体时会在照片中留下一段拖影），拍摄间隔设置为Δt=1s，拍摄两张照片，结合照片研究物块的运动。 ①在平衡摩擦力时，某次得到的两张照片如图3 中所示，则之后应___________（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，直到两张照片中拖影长度相同。 ②在平衡摩擦力后，向砂桶中加入砂子，拍摄得到两张照片，用刻度尺测量其中一张照片中拖影的长度，示数如图4所示。已知物块是棱长l=3cm的正方体，则拍摄该照片时物块的瞬时速度 ______。（结果保留三位有效数字） 【答案】(1) 19.58 0.28(2) 增大 0.950/0.940/0.930 【难度】0.28 【知识点】验证加速度与力成正比的实验、探究弹簧弹力与形变量的关系 【详解】（1）[1][2]设初始时指针所指的刻度为，哑铃的质量为，则电子秤对哑铃的支持力，根据哑铃受力平衡得，可得 则有，，其中，，解得， （2）[1]由图3可知，第二次拍摄的照片拖影长度比第一次短，即物块相等时间内的位移变小，说明物块沿木板向下运动的速度减小，为使物块沿斜面向下运动的速度不变，应增大木板的倾角，直到两张照片中拖影长度相同。 [2]图4中拖影的长度和物块的边长分别为，，则拖影的实际长度（即物块的位移大小）为，则拍摄该照片时物块的瞬时速度 20. （25-26高三下·河北衡水·阶段检测）某实验小组利用如图甲所示装置验证牛顿第二定律，不计轻绳、滑轮及传感器的质量，轻绳与滑轮间接触光滑，忽略空气阻力。 (1)为使重物向上加速运动，钩码的质量与重物的质量应满足的关系是______； (2)下列说法正确的是______； A．力传感器的示数与钩码的重力大小相等 B．测量时应先释放重物，后接通打点计时器电源 C．打点计时器应接交流电 (3)钩码的加速度大小与重物的加速度大小的关系为______； (4)实验所用交流电源频率为50Hz。打点计时器某次打出的纸带如图乙所示，图中相邻两点间有4个点未画出，则重物的加速度大小为______（计算结果保留两位有效数字）； (5)增加钩码的个数，得到多组重物的加速度和传感器的示数的数据，画出图像如图丙所示，图像的斜率为，若重物的质量______（用表示），则说明牛顿第二定律成立。 【答案】(1)(2)C(3)(4)2.0(5) 【难度】0.5 【知识点】牛顿第二定律的初步应用、匀变速直线运动位移与时间的关系、验证加速度与力成正比的实验、用逐差法计算加速度 【详解】（1）为使重物向上加速运动，应满足 （2）A．钩码有加速度，传感器显示的拉力不等于钩码的重力，故A错误； B．测量时应先接通电源，待打点稳定后再释放重物，故B错误； C．打点计时器应接交流电，故C正确。故选C。 （3）当重物上升高度为时，钩码下降高度为，由，可知，钩码的加速度为重物的两倍 （4） （5）由重物受力，可得，图像的斜率，得 21. （2025·河南新乡·模拟预测）某同学用如图所示的装置探究小车的加速度与其所受的合外力的关系，其中图甲为侧视图（只画一个小车），图乙为俯视图（未画槽码）。实验器材有：附有滑轮的长木板2块、相同的小车2个、细线2条、粗棉线2条、槽码若干、刻度尺、黑板擦等。请按下列步骤完成实验： （1）安装实验器材，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板做_____（填“匀速”或“匀加速”）直线运动。 （2）将两小车放在木板上，车后端各系一条粗棉线，用黑板擦把两条粗棉线同时按压在木板上。两小车前端各系一条细线，跨过定滑轮与槽码连接。小车1挂质量为的槽码，小车2挂质量为的槽码，均远小于小车的质量。 （3）拾起黑板擦，两小车同时开始运动；按下黑板擦，两小车同时停下来。用刻度尺测出两小车移动的位移，则两小车的加速度之比为_____（用表示）。 （4）若、、、满足_____，则可说明小车的加速度与其所受的合外力成正比。 【答案】 匀速 【难度】0.65 【知识点】验证加速度与力成正比的实验 【详解】[1]安装实验器材时，要平衡摩擦力，故应调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板做匀速直线运动。 [2] 两小车做匀加速直线运动，有，则两小车的加速度之比为。 [3] 设小车的质量为，若小车的加速度与其所受的合外力成正比，则有，所以、、、应满足的关系为。 22. （2025·江苏南京·一模）某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究“加速度与质量的关系”。 (1)关于该实验的操作，正确的是______ A．实验时先将小车从图示位置释放，再接通电源 B．实验时定滑轮的高度没有要求 C．阻力补偿时需要挂槽码 D．阻力补偿后，每次在小车上增添砝码时不需要再次补偿阻力 (2)如图乙所示为某同学在实验中打出的部分纸带，纸带上已标出3个计数点A、B、C，相邻计数点间还有4个点未画出，电源频率为50Hz，则B点读数______cm，小车在B点的速度______m/s； (3)在该实验中，某同学已正确补偿阻力，且保证槽码的质量m不变，由实验数据作出了图线，则下列图线中正确的是______ A．B．C． D． (4)另一实验小组通过图丙的实验装置来探究加速度与质量间关系，将小车置于上下双层排列的轨道上，尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，此实验中实验人员认为可直接比较两小车的位移从而得到两车的加速度关系，你认为可行吗？若可行，说明理由：若不可行，说明改进措施。______，____________________________________________________________。 【答案】(1)D(2) 8.45（8.43~8.47） 0.440（0.435~0.445）(3)B(4) 可行 两车运动时间相等，由可知：加速度a之比等于位移x之比 【难度】0.65 【知识点】验证牛顿第二定律实验方法的改进、验证加速度与质量成反比的实验 【详解】（1）A．实验时应先接通电源再释放小车，A错误 B．定滑轮的高度有要求，应使细线绕过定滑轮后与木板保持平行，B错误； C．阻力尝试时不挂槽码，让小车在木板上能匀速滑动即可，C错误； D．阻力补偿后，改变小车的质量不需要重新补偿阻力，D正确。 故选D。 （2）[1]由于刻度尺读数要读到最小刻度的下一位，所以B点读数为8.45cm，由于最后一位是估读，所以答案在8.43cm~8.47cm之间即可。 [2]由于相邻计数点间还有4个点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔为，小车在B点的速度为 （3）补偿阻力后，根据牛顿第二定律，有，可得，由于槽码的质量m不变，所以图线为过原点的直线，故选B。 （4）[1][2]可行，由于尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，所以两车运动时间相等，根据，可知加速度a之比等于位移x之比。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 一轮复习专题——牛顿第二定律实验 一、装置与器材 小车、槽码、细绳、一端带有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、刻度尺、坐标纸。 二、实验步骤 1.测质量:用天平测出小车的质量M和槽码的质量m。 2.安装:按装置图把实验器材安装好,先不要把悬挂槽码的细绳系在小车上。 3.平衡摩擦力:在长木板没有滑轮的一端下面垫一木块,移动木块的位置,直至小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。 4.操作 (1)槽码通过细绳绕过定滑轮系在小车上,先接通电源后放开小车,取下纸带并编号。 (2)保持小车的质量M不变,改变槽码的质量m。 (3)保持槽码的质量m不变,改变小车的质量M。 (4)重复进行多次实验。 5.求加速度a:在每条纸带上选取一段比较理想的部分,求加速度a。 三、数据处理 1.利用逐差法求加速度a。 2.以a为纵坐标,F(或m、)为横坐标,根据各组数据描点,并通过这些点作图像。 (1)如果a-F图像中所作图线为一条过原点的直线,说明a与F成正比。 (2)如果a-图像中所作图线为一条过原点的直线,说明a与m成反比。 四、注意事项 1.安装器材时,要调整滑轮的高度,使拴小车的细绳与木板平行。 2.平衡摩擦力时,小车连着穿过打点计时器的纸带,但不要把悬挂槽码的细绳系在小车上。改变槽码的质量后,不需要重新平衡摩擦力。 3.只有小车的质量远大于槽码的质量时,槽码受到的重力才可视为小车受到的拉力。 4.开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,在小车到达滑轮前按住 小车。 五、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。 六、两小车运动比较实验 如图所示,将两辆相同的小车放在水平木板上,前端各系一条细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可以放不同的重物。把木板一端垫高,平衡阻力的影响。两辆小车后端各系一条细线,用一个物体,例如黑板擦,把两条细线同时按压在木板上。抬起黑板擦,两辆小车同时开始运动,按下黑板擦,两辆小车同时停下来。用刻度尺测出两辆小车移动的位移x1、x2。由于两辆小车运动时间t相同,从它们的位移之比就可以得出加速度之比。完成上述实验后,在盘中重物相同的情况下,通过增减小车中的重物改变小车的质量,再进行实验。 题型一、验证加速度与力成正比 1. （25-26高三上·福建·期中）某小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。请回答下列问题： (1)实验前要平衡阻力，需在长木板远离定滑轮一端用垫块垫起，使系纸带的小车在__________（填“悬挂”或“不悬挂”）槽码的情况下，能够在斜面上保持匀速直线运动即可达到目的。 (2)经过正确调节后，某次实验获得的纸带如图乙所示，打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为__________m/s2（结果保留2位有效数字）。 (3)该小组在某次实验中，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为外力，通过改变槽码的个数，得到了图丙中的曲线图像，一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线。如图所示，作一条与纵轴平行的虚直线，与这两条图线及横轴的交点分别为、、，若此虚线对应的小车和砝码总质量为，悬挂槽码的质量为，则__________（用、表示）。 2. （25-26高三上·福建厦门·阶段检测）某同学在用如图所示的装置验证牛顿第二定律，保持小车质量一定，验证小车加速度与合力的关系。 (1)为了满足实验中的两个近似条件，使钩码的总重力可近似作为细线对小车的拉力，对应的操作是：________；使细线的拉力可近似作为小车所受的合外力，对应的操作是：_______。（选涂正确答案标号） A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 B．平衡小车受到的阻力 C．钩码的总质量应远小于小车的质量 (2)为了平衡摩擦力，应调整轨道倾斜度，使小车_______。（选涂正确答案标号） 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，沿轨道做匀速运动 D．不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 (3)在本实验中认为细线的拉力等于钩码的总重力，已知三位同学利用实验数据作出的图像如图中的1、2、3所示下列分析正确的是_______。（选涂正确答案标号） A．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力 B．出现图线2的原因可能是钩码的质量不合适 C．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾角过大 (4)若多次增大钩码的质量进行实验，得到钩码的质量及对应的小车运动的加速度，作出图像如图中实线所示，在曲线部分取一点，对应的横坐标为，已知重力加速度大小为，若小车的质量为，则点与坐标原点的连线斜率为_______（用表示）。 3. （25-26高三上·福建厦门·阶段检测）为了探究小车加速度与外力的关系，小明同学设计了如图甲所示的实验装置，长木板水平放置在实验台上，细绳一端与力传感器相连，另一端跨过轻质的动滑轮和定滑轮与砂桶相连，小车一端连接纸带，纸带穿过打点计时器，打点计时器所接交流电源的频率为，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，记小车的质量为，砂和砂桶的总质量为，已知重力加速度为。 (1)关于该实验的操作，下列说法正确的是（　　） A．为减小实验误差，在细绳一端不挂砂桶的前提下，将带有滑轮的长木板右端用小木块垫高，以平衡小车运动过程中受到的阻力 B．在实验操作过程中，需要调整长木板左端定滑轮的高度，使细绳与长木板平行 C．实验释放小车时，小车尽量靠近长木板左端 D．本实验要保证小车的质量要远大于砂和砂桶的总质量 (2)小明同学进行正确实验操作时某次得到的纸带如图乙所示，从0点开始每隔4个点取一个计数点，0、1、2、3、4均为计数点，部分实验数据在图中已标注，则可以从图乙中看出纸带_____（填“左”或“右”）端与小车相连，小车运动的加速度是_____，打下1时的速度大小_____（以上两空计算结果保留两位有效数字） (3)保持小车的质量不变，记录多次实验的数据，以力传感器的示数为横坐标，以加速度为纵坐标，通过实验数据做出的图像是一条直线，如图丙所示，图线的斜率为，则小车的质量为_____（用“”表示）。 4. （25-26高三上·福建泉州·阶段检测）两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。 (1)第一组用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小，做实验时，下列操作必要且正确的是 A．将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动 B．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，同时记录传感器的示数 C．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D．用天平测出砂和砂桶的质量 (2)第二组用如图乙所示的实验装置来做实验。 ①在正确、规范的操作中，打出一条如下图所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的频率为 50Hz。打第4个计数点时小车的速度 v4= ___________m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a= ___________m/s2。（保留三位有效数字） ②平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂的质量最终达到 M。测出每次加砂后，砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a，作a-F的图像。下列图线正确的是___________。 A、B、 C、D、 5. （2025·湖南·一模）在用如图所示的装置验证牛顿第二定律的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。 (1)补偿阻力的方法是：调整轨道的倾斜度　　 A．小车在轨道上保持静止 B．打点计时器不打点，小车不受牵引时，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 C．挂上槽码，让打点计时器打点，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 D．不挂槽码，让打点计时器打点，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 (2)本实验采用的研究方法和下列哪个实验的方法是相同的（　　） A．研究桌面的微小形变 B．探究两个互成角度的力的合成规律 C．探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系 (3)某同学得到了如图所示的一条纸带，频率为50Hz，由此纸带得到小车加速度的大小a=__________m/s2。其中每两个计数点之间还有四个点未画出，结果保留两位有效数字 (4)若多次增大槽码的质量进行实验，得到槽码的质量m及对应的小车运动的加速度a，作出图像如图中实线所示，在O点作曲线的切线如图中虚线所示，并在虚线上取一点q，在曲线部分取一点p，p、q对应的横坐标都为m1，已知重力加速度大小为g，若小车的质量为M，则aq与ap的比值为__________用M、m1表示。 6. （25-26高三上·广东湛江·期中）用图所示实验装置探究质量一定时加速度与合外力的关系。 (1)实验装置中选用电火花计时器，则其电源应为______； A．直流 B．交流 C．直流 D．交流 (2)以下操作中，细线对小车的拉力替代小车所受的合外力的操作有______； A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 B．平衡小车受到的阻力 C．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量 (3)为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是______； A．移去小车上的砝码 B．增加小车上砝码的质量 C．垫块位置向左调整 D．降低垫块高度 (4)在本实验中认为细线的拉力等于槽码的总重力，已知三位同学利用实验数据作出的图像如图中的、、所示。下列分析正确的是______； A．出现图线的原因可能是没有平衡摩擦力 B．出现图线的原因可能是槽码的质量不合适 C．出现图线的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾角过大 (5)若多次增大槽码的质量进行实验，得到槽码的质量及对应的小车运动的加速度，作出图像如图中实线所示，在曲线部分取一点，对应的横坐标为，已知重力加速度大小为，若小车的质量为，则点与坐标原点的连线斜率为______用、、表示。 题型二、验证加速度与质量成反比 7. （25-26高三上·福建福州·阶段检测）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。 (1)已知两个光电门中心之间的距离x＝24cm，遮光条的宽度d＝0.52cm。该实验小组在做实验时，将滑块从如图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝______，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝______，则滑块的加速度的表达式a＝________。（以上表达式均用字母表示） (2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据，通过分析表中数据，你得出的结论是__________________________________________。 m/g 250 300 350 400 500 800 a/（m·s－2） 2.02 1.65 1.33 1.25 1.00 0.63 /kg－1 4.00 3.33 2.86 2.50 2.00 1.25 (3)现需通过图像进一步验证你的结论，请利用表格数据，在图乙坐标系中描点并作出相应的图像____。 (4)某实验小组利用如图丙所示的装置探究加速度与力、质量的关系。实验中钩码的质量________（填“需要”或“不需要”）远小于滑块的质量。改变钩码的质量，依次记录力传感器的示数F并求出所对应的加速度大小，则图丁的四个a－F图像中能正确反映加速度a与传感器的示数F之间规律的是________。 8. （25-26高三上·福建漳州·阶段检测）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)实验装置中选用电火花打点计时器，则其电源应为（    ） A．直流 B．交流 C．直流 D．交流 (2)为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是（    ） A．移去小车上的砝码 B．增加小车上砝码的质量 C．垫块位置向左调整 D．降低垫块高度 (3)正确组装器材及操作下，某次实验打出的一条纸带如图3所示，打点计时器所接交流电的频率为，可求得小车加速度的大小为__________；（保留两位有效数字） (4)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4所示。由图可知，甲组所用槽码的质量_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙组槽码的质量。 9. （25-26高三上·福建龙岩·阶段检测）某同学利用如图甲所示实验装置探究小车加速度与其质量的关系，已知打点计时器所用电源频率为50Hz。 (1)下列说法正确的是___________ A．图甲中的电磁打点计时器应接4V至6V交流电源 B．平衡阻力时，需要把钩码通过细绳系在小车上 C．需调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳与木板平行 D．改变小车质量后，需重新平衡阻力 (2)某次实验中获得的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为选出的计数点，每相邻两个计数点之间有4个点未画出，则打点C时小车的速度大小为___________m/s，小车的加速度大小为___________（结果均保留2位有效数字）。 (3)平衡阻力后，保持钩码的质量m不变，改变小车的质量M，测出对应的加速度a，并做出图像，实验操作无误，下列图像最符合实际的是___________ A． B． C． D． 题型三、改进和创新实验 10. （2026·河南·高考真题）某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有：气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题： (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图2所示，则__________mm。 (2)调整好装置，释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1的速度大小__________（保留2位有效数字）。 (3)记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小，测出两光电门间距为，则滑块下滑的加速度__________（用、、表示）。测得气垫导轨两支脚间距为，垫高为 ，理论上__________（用、 、重力加速度大小表示），若两者在误差允许范围内相等，即验证了牛顿第二定律。 11. （2026·湖北·高考真题）某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示，光电门1、2分别固定在导轨、处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为 。实验步骤如下： ⅰ．用天平测量小车和遮光条的总质量 ，用刻度尺测量、间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度 。 ⅱ．调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。 ⅲ．从左侧细绳取下 个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。 回答下列问题： (1)步骤ⅱ操作的主要目的是__________。 (2)由牛顿第二定律，小车的加速度大小 __________（用、 、 和 表示）。 (3)步骤ⅲ中测得的小车加速度大小 __________（用 、、和表示）。 (4)该同学根据测出的多组、 值，作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验证：质量一定时，物体的加速度与所受合外力成__________。 (5)若图像明显不过原点，原因可能是__________（单选，填标号）。 A．步骤ⅲ中小车没有从静止释放 B．步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当 C．钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量 12. （2025·河南南阳·模拟预测）某学习小组利用图示装置探究加速度与力、质量的关系，主要操作步骤如下： a、按图甲所示完成装置安装，木板左端用铰链连接在桌面上，将1个钩码通过跨过定滑轮的细绳连接到小车上； b、调整木块位置，使小车获得一定初速度后，遮光片通过两光电门的遮光时间相等； c、取下钩码，由静止释放小车，记录小车通过上、下两个光电门时遮光片的遮光时间，分别记为t1和t2； d、依次增加悬挂的钩码（完全相同）个数n，重复步骤b、c、d。请完成以下问题： (1)两光电门中心间的距离为s，遮光片的宽度d用螺旋测微器测量如图乙，读得___________mm。由计算出小车加速度。 (2)下列做法能减小本实验误差的是___________。 A．减小两光电门之间的距离 B．要确保小车的质量远大于钩码的质量 C．挑选遮光片时，选宽度比较小的 D．挑选表面比较光滑的木板进行实验 (3)要探究小车加速度与所受合外力的关系，以加速度为纵轴，以___________（选填“n”“ ”“”“或“”）为横轴描点作图，当所作图像是一条过坐标原点的倾斜直线时，则说明：在小车质量不变的情况下，小车的加速度与所受合外力成正比。 13. （2026·河南·三模）某同学用如图（a）所示的装置探究“加速度与力的关系”，图（a）中的拉力传感器固定在小车上，可以将小车所受细绳的拉力F显示在与之连接的电脑上并进行记录，实验测得小车与传感器的总质量为M，重力加速度为g。 (1)该同学将木板平放在水平桌面上，连接好器材后在沙桶内添加细沙，当打点计时器打点均匀时拉力传感器的示数为，可知小车运动过程中受到的阻力大小为________。 (2)继续向沙桶内添加细沙，小车由静止释放后，测量纸带数据如图（b）所示，图中两点间的时间间隔为T，可知小车的加速度大小________（用、和T表示），此时传感器的示数为。 (3)继续向沙桶内添加细沙，重复（2）中的实验过程，描点作图，若以加速度a为纵轴，则横轴应为________（填“F”或“”）可以得到过坐标原点的图线。 (4)继续向沙桶内添加细沙重复实验，发现传感器的示数最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为________。 14. （24-25高三上·福建·期中）验证牛顿第二定律的实验装置如图甲所示，将木板左端适当垫高，当轻质动滑轮未悬挂砝码盘时，小车能沿木板匀速运动。在动滑轮上悬挂砝码盘并在盘内放入适量砝码，接通打点计时器电源，释放小车，打点计时器打出如图乙所示的一条理想纸带，图中、、、、相邻两计数点间还有四个点未画出，打点计时器所接电源的频率为。回答下列问题： (1)根据图乙可知，小车运动的加速度大小________（结果保留两位有效数字）。 (2)若测得小车的质量为，当地重力加速度大小为，则砝码盘和砝码的总质量________（用、、表示）。 15. （23-24高三上·福建泉州·期中）某实验小组用如图（a）所示的装置，探究加速度与力的关系。 （1）关于本实验，下列说法正确的是___________。 A．需要平衡摩擦力 B．需要测量小车的质量 C．需要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量 （2）某同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器的频率为 50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为 ___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 （3）按正确操作完成实验后，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的 a-F图像是一条过原点的直线，如图（c）所示，若直线斜率为k，则小车（包含定滑轮）的质量为___________（用 k 表示）。 16. （23-24高三下·福建·阶段检测）某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合力的关系，一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g。 (1)下列实验操作步骤，正确的顺序是________。 ①从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶 ②给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀。 ③根据所得数据，作出相关图像，得出结论。 ④重复步骤①的操作，得到多组数据。 (2)打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、5点间距为x2，则桶的加速度大小为________（用所给字母表示）。 (3)实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k的倾斜直线，若牛顿第二定律成立，则两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量________（用k、g表示）。 17. （2024·福建厦门·三模）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。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。 （1）轻弹簧上端固定，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂小桶； （2）开始时，小桶装有砝码，整个实验装置处于静止状态； （3）突然剪断细绳，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，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的____（选填“A”“B”或“C”）点； （4）剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于____； A．砝码的重力大小                B．小桶和砝码的重力大小 C．手机的重力大小                D．弹簧对手机的拉力大小 （5）改变小桶中砝码质量，重复步骤（3），获得多组实验数据并绘制图像如图丙所示，由图可得结论：在误差允许的范围内，____； （6）如图丁所示，某同学在处理数据时，以手机竖直方向的加速度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，则可推算出手机的质量为____（选用k、b、g表示）。 18. （2024·福建漳州·三模）阿特伍德机是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置。受此原理启发，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力关系。主要实验步骤如下： ①将小桶释放，让质量为m的物块A上的挡光片从光电门1处由静止开始竖直向上运动，记录挡光片从光电门1运动到光电门2的时间t和此过程中拉力传感器的示数； ②往小桶里加适量的沙，多次重复步骤①，获得多组与t对应的F值。 请回答下列问题： (1)为完成实验目的，还需要测量的物理量有___________。（填正确答案标号） A．定滑轮的质量 B．拉力传感器与小桶及桶内沙的总质量M C．两光电门间的高度差h (2)物块A的加速度大小___________（用t和还需要测量的物理量表示）。 (3)根据多组与a对应的F值的数据，作出图像。 ①下列图像能正确反映a随F变化的规律的是___________；（填正确答案标号） A． B．  C． ②利用正确的图像，___________（填“能”或“不能”）测出当地重力加速度大小。 19. （2026·河北保定·二模）(1)某同学计划在家利用电子秤做测轻弹簧劲度系数的实验，设计的实验装置如图1所示，将质量为2kg的哑铃放置在电子秤上，待测弹簧一端固定在哑铃上，另一端通过不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮连接一轻小指针，将家中的卷尺拉出并竖直固定在指针左侧，小刻度在上方。通过查阅资料可知当地的重力加速度 ①记录初始电子秤的示数和小指针所指的刻度。 ②在指针下方挂一小桶，缓慢向小桶中加水，稳定后记录电子秤的示数m和指针对应的刻度x，以m为纵轴、x为横轴描点连线，得到的图线斜率为-2kg/m，纵截距为2.56 kg，则弹簧的劲度系数为___________N/m，初始时指针所指的刻度为___________m。 (2)某实验小组的同学用图2所示实验装置进行验证物体所受合外力与加速度的关系实验。实验时用相机拍摄照片，将相机的快门时间设定为s（拍摄运动物体时会在照片中留下一段拖影），拍摄间隔设置为Δt=1s，拍摄两张照片，结合照片研究物块的运动。 ①在平衡摩擦力时，某次得到的两张照片如图3 中所示，则之后应___________（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，直到两张照片中拖影长度相同。 ②在平衡摩擦力后，向砂桶中加入砂子，拍摄得到两张照片，用刻度尺测量其中一张照片中拖影的长度，示数如图4所示。已知物块是棱长l=3cm的正方体，则拍摄该照片时物块的瞬时速度 ______。（结果保留三位有效数字） 20. （25-26高三下·河北衡水·阶段检测）某实验小组利用如图甲所示装置验证牛顿第二定律，不计轻绳、滑轮及传感器的质量，轻绳与滑轮间接触光滑，忽略空气阻力。 (1)为使重物向上加速运动，钩码的质量与重物的质量应满足的关系是______； (2)下列说法正确的是______； A．力传感器的示数与钩码的重力大小相等 B．测量时应先释放重物，后接通打点计时器电源 C．打点计时器应接交流电 (3)钩码的加速度大小与重物的加速度大小的关系为______； (4)实验所用交流电源频率为50Hz。打点计时器某次打出的纸带如图乙所示，图中相邻两点间有4个点未画出，则重物的加速度大小为______（计算结果保留两位有效数字）； (5)增加钩码的个数，得到多组重物的加速度和传感器的示数的数据，画出图像如图丙所示，图像的斜率为，若重物的质量______（用表示），则说明牛顿第二定律成立。 21. （2025·河南新乡·模拟预测）某同学用如图所示的装置探究小车的加速度与其所受的合外力的关系，其中图甲为侧视图（只画一个小车），图乙为俯视图（未画槽码）。实验器材有：附有滑轮的长木板2块、相同的小车2个、细线2条、粗棉线2条、槽码若干、刻度尺、黑板擦等。请按下列步骤完成实验： （1）安装实验器材，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板做_____（填“匀速”或“匀加速”）直线运动。 （2）将两小车放在木板上，车后端各系一条粗棉线，用黑板擦把两条粗棉线同时按压在木板上。两小车前端各系一条细线，跨过定滑轮与槽码连接。小车1挂质量为的槽码，小车2挂质量为的槽码，均远小于小车的质量。 （3）拾起黑板擦，两小车同时开始运动；按下黑板擦，两小车同时停下来。用刻度尺测出两小车移动的位移，则两小车的加速度之比为_____（用表示）。 （4）若、、、满足_____，则可说明小车的加速度与其所受的合外力成正比。 22. （2025·江苏南京·一模）某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究“加速度与质量的关系”。 (1)关于该实验的操作，正确的是______ A．实验时先将小车从图示位置释放，再接通电源 B．实验时定滑轮的高度没有要求 C．阻力补偿时需要挂槽码 D．阻力补偿后，每次在小车上增添砝码时不需要再次补偿阻力 (2)如图乙所示为某同学在实验中打出的部分纸带，纸带上已标出3个计数点A、B、C，相邻计数点间还有4个点未画出，电源频率为50Hz，则B点读数______cm，小车在B点的速度______m/s； (3)在该实验中，某同学已正确补偿阻力，且保证槽码的质量m不变，由实验数据作出了图线，则下列图线中正确的是______ A．B．C． D． (4)另一实验小组通过图丙的实验装置来探究加速度与质量间关系，将小车置于上下双层排列的轨道上，尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，此实验中实验人员认为可直接比较两小车的位移从而得到两车的加速度关系，你认为可行吗？若可行，说明理由：若不可行，说明改进措施。______，____________________________________________________________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $