4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 分层作业-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 分层作业

一、基础巩固

1.(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,得出作用力(小盘和重物的总重力)一定时,加速度与质量成反比的结论,下列说法正确的是              (　　)

A.平衡摩擦力时,应将放有重物的小盘用细绳通过定滑轮系在小车上

B.在每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力

C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源

D.在小车中增减砝码,应使小车和砝码的总质量远大于小盘和重物的总质量

2.某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系,下列做法正确的是 (　　)

A.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源

B.调节滑轮的高度,使拉木块的细绳与长木板保持平行

C.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上

D.通过增减木块上的砝码改变质量时,需要重新调节木板倾斜度来平衡木块受到的滑动摩擦力

3.用阻力补偿法来探究加速度与力、质量的关系的实验装置如图所示，图中的小车质量大约为200 g，则下列说法正确的是(　 )

A．电磁打点计时器要用4节干电池作为电源

B．实验中在小车上增加钩码，改变小车质量，务必重新平衡阻力

C．为了保证实验精度，定滑轮下细线悬挂槽码和槽码盘的总质量越大越好

D．槽码和槽码盘的总质量比小车的质量小得多时，细线拉小车的力才约等于槽码和槽码盘所受的总重力

4.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,涉及了研究问题的多种科学方法:(以下各空均选填“理想实验法”、“图像法”、“阻力补偿法”、“化曲为直法”、“控制变量法”或“近似法”)

(1)实验环境的等效法:　　　　　　　　。 

(2)实验条件设计的科学方法:　　　　　　　　。 

(3)实验原理的简化:　　　　　　　　,即当小车质量M车≫m槽码时,细绳对小车的拉力大小近似等于槽码的重力。 

(4)实验数据处理的科学方法:　　　　　　　　。 

(5)将a-M车图像转化为a-图像,所用的科学方法:　　　　　　　　。 

二、综合应用

5.某同学进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图：

(1)实验用到的打点计时器是用来记录________和________的仪器；

(2)在进行实验时，该同学将长木板不带滑轮的一端垫高，使得小车在不受牵引时能拖动纸带沿长木板做__________运动，该操作的目的是补偿阻力；

(3)当槽码的质量m和小车的质量M大小关系满足________时，可以认为小车所受的拉力大小与槽码所受的重力大小相等。

6.利用如图1所示的装置进行“探究合力一定时的物体的加速度与质量之间的关系”的实验。

(1)本实验采用的实验方法是　　　　。 

A.微小量放大法   B.控制变量法

C.理想实验法   D.等效替代法

(2)保持小桶质量m和其他条件不变,只改变小车质量M,多次实验测出相应加速度大小a,记录在下列表格中:

其中,在第3次实验中,忘记了记录加速度X的数值,该次实验的部分纸带如图2所示,O、A、B、C、D、E、F为7个连续的计数点,相邻两计数点间还有四个实际打点未画出,打点计时器的打点频率为50

Hz,测得A、B、C、D、E、F与O点间距分别为0.50 cm、1.27 cm、2.34 cm、3.67 cm、5.30 cm、7.20 cm。计算加速度的数值X=　　　　。 

(3)在如图3所示坐标纸上,根据表格数据描出第3次实验对应的点,并作出图线　　　　,得出实验结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

7.某实验小组用如图所示的装置做探究物体的加速度与质量的关系的实验。

(1)安装好实验装置后,首先平衡阻力。将长木板的右端适当垫高,　　　　(选填“挂”或“不挂”)托盘时轻推小车,若打点计时器在纸带上打出的点越来越密集,则应将长木板下的垫块向　 　(选填“左”或“右”)移些。重复调整垫块的位置,直到打点计时器在纸带上打出的点间距相等时,说明阻力已平衡。 

(2)保持合力不变,研究加速度与质量的关系,m0为小车的质量,m为托盘与盘中砝码的总质量。在绘出a-图线后,发现在较大时图线发生了明显的弯曲,为使作出的图线为直线,下列做法正确的是　　　　。 

A.改作a-(m0+m)图线

B.改作a-图线

C.改作a-图线

D.改作a-图线