2024年高一物理寒假提升（人教版）第九天 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（原卷版）

第九天實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1、\o"驗(yàn)證加速度與力成正比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析"驗(yàn)證加速度與力成正比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析；2、\o"驗(yàn)證加速度與力成正比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析"驗(yàn)證加速度與力成正比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析；3、驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)圖像的解讀；4、驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)。?？伎键c(diǎn)真題舉例\o"驗(yàn)證加速度與力成正比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析"驗(yàn)證加速度與力成正比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析2022·山東·高考真題\o"驗(yàn)證加速度與質(zhì)量成反比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析"驗(yàn)證加速度與質(zhì)量成反比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析2013·天津·高考真題\o"驗(yàn)證加速度與質(zhì)量成反比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析"驗(yàn)證加速度與質(zhì)量成反比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析2021·北京·高考真題\o"驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)"驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)2021·湖南·高考真題\o"驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)圖像的解讀"驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)圖像的解讀2020·北京·高考真題知識(shí)點(diǎn)1：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄考铀俣扰c力、質(zhì)量的關(guān)系；掌握利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)制作圖像分析數(shù)據(jù)的方法；學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量法探究物理規(guī)律?！緦?shí)驗(yàn)原理】保持小車質(zhì)量不變，通過(guò)改變槽碼的個(gè)數(shù)改變小車所受的拉力。小車所受的拉力可認(rèn)為與槽碼所受的重力相等。測(cè)得不同拉力下小車運(yùn)動(dòng)的加速度，探究加速度與力的關(guān)系。保持小車所受的拉力不變，通過(guò)在小車上增加重物改變小車的質(zhì)量。測(cè)得不同質(zhì)量的小車在這個(gè)拉力下運(yùn)動(dòng)的加速度，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)器材】小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺、天平、砝碼、槽碼、一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線等【實(shí)驗(yàn)裝置圖】【實(shí)驗(yàn)測(cè)量的物理量】小車的質(zhì)量（可以用天平測(cè)量質(zhì)量）；加速度的測(cè)量（法1：小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則可用刻度尺測(cè)量位移x和秒表測(cè)量時(shí)間t，然后由公式a=(2x)/t2算出加速度；法2：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶連在小車上，根據(jù)紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)測(cè)量加速度；法3：因?yàn)槲覀兲骄康氖羌铀俣扰c其他物理量之間的比例關(guān)系，因此測(cè)量不同情況下物體加速度的比值，測(cè)出兩個(gè)初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)在相同時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移x1、x2，位移之比就是加速度之比x1/x2=a1/a2）力的測(cè)量：平衡摩擦力并滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，可以用細(xì)繩所掛重物的重力代替小車所受的合外力?！緮?shù)據(jù)步驟】①用天平測(cè)出小車和槽碼的質(zhì)量。②按照上面實(shí)驗(yàn)裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，小車不洗細(xì)繩，安裝紙帶。③平衡摩擦力（方法：在長(zhǎng)木板無(wú)滑輪一端抬高，移動(dòng)墊木位置到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作在紙帶上所打的點(diǎn)出現(xiàn)相鄰點(diǎn)間距相等的現(xiàn)象時(shí)停止，固定好位置，如下圖所示。目的：使重力的分力與摩擦力平衡，讓細(xì)繩拉小車的力等于小車所受的合外力）④把細(xì)線系在小車上并繞過(guò)滑輪懸掛槽碼，將車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近。⑤先打開(kāi)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車，得到紙帶并在紙帶上標(biāo)記號(hào)碼，記下槽碼的重量。⑥改變槽碼的重量，重復(fù)以上的步驟幾次。⑦控制槽碼質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量，再測(cè)幾組數(shù)據(jù)。⑧設(shè)計(jì)表格，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表格形式如下：【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理】探究加速度與力的關(guān)系，以加速度為縱坐標(biāo)，力為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖上描點(diǎn)，并用光滑的直線將點(diǎn)連接起來(lái)，如下圖所示：探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以加速度為縱坐標(biāo)，質(zhì)量為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖上描點(diǎn)，并用光滑的曲線將點(diǎn)連接起來(lái)，如下圖所示：由于上圖為雙曲線，說(shuō)明加速度與質(zhì)量成反比，可用加速度為縱坐標(biāo)，質(zhì)量的倒數(shù)為橫坐標(biāo)作圖，如下圖所示：【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】保持物體質(zhì)量M不變時(shí)，物體的加速度a與所受力F成正比.。保持力F不變時(shí)，物體的加速度a與質(zhì)量M成反比?！緦?shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】打點(diǎn)前小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且應(yīng)先接通電源后釋放小車；在平衡摩擦力時(shí)，不要懸掛槽盤，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源。改變槽碼的質(zhì)量的過(guò)程中，要始終保證槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。作圖時(shí)應(yīng)使所作的直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)也要盡可能的對(duì)稱分布在直線的兩側(cè)，但若遇到個(gè)別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去?！菊`差分析】平衡摩擦力操作不當(dāng)，將有以下兩種情況出現(xiàn)：斜面傾角太小，平衡摩擦力不足，加速度與力、質(zhì)量的倒數(shù)的圖像如下圖所示：斜面傾角太大，平衡摩擦力過(guò)度，加速度與力、質(zhì)量的倒數(shù)的圖像如下圖所示：槽碼的質(zhì)量不能遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，即所掛槽碼的質(zhì)量太大時(shí)，加速度與力的圖像中曲線的斜率會(huì)不斷減小，如下圖所示：分析：由mg-Ma=ma,由此可得,只有在<<M時(shí)，才有F≈mg。，則m越大時(shí)，其差值也越大。質(zhì)量測(cè)量、長(zhǎng)度測(cè)量中也存在偶然誤差，可通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小誤差。作圖時(shí)存在誤差?！緦?shí)驗(yàn)改進(jìn)】利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置圖如下：利用彈簧測(cè)量計(jì)或者力傳感器直接測(cè)量合外力的大小，加速度可由紙帶上的點(diǎn)計(jì)算得出，合外力由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出來(lái)。實(shí)驗(yàn)裝置圖如下：利用光電門測(cè)量加速度，利用光電門測(cè)出滑塊通過(guò)G1、G2的速度v1、v2，根據(jù)v12-v22=2ax求出加速度。實(shí)驗(yàn)裝置圖如下：利用位移傳感器測(cè)位移，測(cè)出兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在相同時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移x1、x2,則位移之比等于加速度之比,即。實(shí)驗(yàn)裝置圖如下：氣墊導(dǎo)軌代替長(zhǎng)木板，無(wú)需平衡摩擦力；光電門可以測(cè)量瞬時(shí)速度，進(jìn)而通過(guò)位移可測(cè)量加速度；利用彈簧測(cè)力計(jì)或者力傳感器時(shí)不必保證槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量。1．（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）在天宮課堂中、我國(guó)航天員演示了利用牛頓第二定律測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā)。某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無(wú)線加速度傳感器、輕彈簧和待測(cè)物體等器材設(shè)計(jì)了測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。主要步驟如下：①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；②接通氣源。放上滑塊。調(diào)平氣墊導(dǎo)軌；③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊。彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)滑塊左端位于O點(diǎn)。A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為5.00cm，拉動(dòng)滑塊使其左端處于A點(diǎn)，由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí)；④計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力F、加速度a隨時(shí)間t變化的圖像，部分圖像如圖乙所示。回答以下問(wèn)題（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：（1）彈簧的勁度系數(shù)為N/m。（2）該同學(xué)從圖乙中提取某些時(shí)刻F與a的數(shù)據(jù)，畫(huà)出a—F圖像如圖丙中I所示，由此可得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為kg。（3）該同學(xué)在滑塊上增加待測(cè)物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，在圖丙中畫(huà)出新的a—F圖像Ⅱ，則待測(cè)物體的質(zhì)量為kg。2．（2013·天津·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）下列做法正確的是()A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在木塊上C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．通過(guò)增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度（2）為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量．（填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于“）（3）甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲m乙，μ甲μ乙。（填“大于”、“小于”或“等于”）3．（2021·北京·高考真題）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）實(shí)驗(yàn)儀器。用游標(biāo)卡尺測(cè)某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為mm。（2）數(shù)據(jù)分析。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶上打點(diǎn)，其中一部分如圖2所示，B、C、D為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打C點(diǎn)時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)的速度vC=m/s（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。（3）實(shí)驗(yàn)原理。圖3為“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。認(rèn)為桶和砂所受的重力等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合力。實(shí)驗(yàn)中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多。請(qǐng)分析說(shuō)明這個(gè)要求的理由。()4．（2021·湖南·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量墊塊厚度，示數(shù)如圖（b）所示，；（2）接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌至水平；（3）在右支點(diǎn)下放一墊塊，改變氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度；（4）在氣墊導(dǎo)軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個(gè)數(shù)和滑塊對(duì)應(yīng)的加速度；（5）在右支點(diǎn)下增加墊塊個(gè)數(shù)（墊塊完全相同），重復(fù)步驟（4），記錄數(shù)據(jù)如下表：1234560.0870.1800.2600.4250.519根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點(diǎn)，繪制圖線。如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應(yīng)該是（保留三位有效數(shù)字）。5．（2020·北京·統(tǒng)考高考真題）在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，做如下探究：（1）為猜想加速度與質(zhì)量的關(guān)系，可利用圖1所示裝置進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。兩小車放在水平板上，前端通過(guò)鉤碼牽引，后端各系一條細(xì)線，用板擦把兩條細(xì)線按在桌上，使小車靜止。抬起板擦，小車同時(shí)運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后按下板擦，小車同時(shí)停下。對(duì)比兩小車的位移，可知加速度與質(zhì)量大致成反比。關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件，下列正確的是：(選填選項(xiàng)前的字母)。A．小車質(zhì)量相同，鉤碼質(zhì)量不同B．小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量相同C．小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量不同（2）某同學(xué)為了定量驗(yàn)證(1)中得到的初步關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得到小車加速度與質(zhì)量的7組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示。在圖2所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點(diǎn)，請(qǐng)將余下的一組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上，并作出圖像。次數(shù)12345670.620.560.480.400.350.290.330.400.500.711.00（3）在探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)之前，需要思考如何測(cè)“力”。請(qǐng)?jiān)趫D3中畫(huà)出小車受力的示意圖。為了簡(jiǎn)化“力”的測(cè)量，下列說(shuō)法正確的是：（選填選項(xiàng)前的字母）。A．使小車沿傾角合適的斜面運(yùn)動(dòng)，小車受力可等效為只受繩的拉力B．若斜面傾角過(guò)大，小車所受合力將小于繩的拉力C．無(wú)論小車運(yùn)動(dòng)的加速度多大，砂和桶的重力都等于繩的拉力D．讓小車的運(yùn)動(dòng)趨近與勻速運(yùn)動(dòng)，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力1．（2023上·廣東深圳·高一校考階段練習(xí)）某實(shí)驗(yàn)小組用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與物體受力的關(guān)系。在一端帶有光滑定滑輪的水平長(zhǎng)木板（下方附有標(biāo)尺）上放一個(gè)物體A，可以通過(guò)A下面的白色小三角確定其位置，另一個(gè)物體B放置在與長(zhǎng)木板相接的斜面上，A、B之間用跨過(guò)定滑輪的細(xì)線連接，在細(xì)線中間接入一個(gè)輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)，用B來(lái)牽引A使之運(yùn)動(dòng)，通過(guò)頻閃照相的方法記錄下物體A在不同時(shí)刻的位置及測(cè)力計(jì)的示數(shù)。改變斜面傾角θ即可改變細(xì)線對(duì)A的拉力F。（1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，物體B的質(zhì)量（選填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于A的質(zhì)量。（2）如圖2為頻閃相機(jī)閃光頻率為20Hz時(shí)得到的物體A運(yùn)動(dòng)的部分照片，則其運(yùn)動(dòng)的加速度為（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）某同學(xué)把長(zhǎng)木板的一端墊高，通過(guò)調(diào)整傾角，使物體A恰沿長(zhǎng)木板勻速運(yùn)動(dòng)。此后改變物體B下方斜面的傾角θ進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)：物體A的加速度正比于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。對(duì)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是。A．調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角時(shí)，必須用物體B牽引物體A運(yùn)動(dòng)B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要保持物體A、滑輪間的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行C．物體A加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大于物體A所受的合力（4）在長(zhǎng)木板始終保持水平的條件下，改變斜面傾角θ，在B物體帶動(dòng)下讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，并計(jì)算對(duì)應(yīng)A物體的加速度a，得到a-F圖像如圖3，若要求B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，那么還需要測(cè)量?jī)蓚€(gè)物理量：和。2．（2022上·廣西百色·高一統(tǒng)考期末）為了探究小車加速度與合力的關(guān)系，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①在水平桌面安裝實(shí)驗(yàn)器材，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，然后釋放小車；②砂桶下落過(guò)程中快速讀出彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F；③改變砂桶中砂的質(zhì)量，換用新的紙帶重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)；④計(jì)算出不同紙帶對(duì)應(yīng)的加速度值；⑤用描點(diǎn)法作出圖像。

（1）實(shí)驗(yàn)得到的圖像如圖乙所示，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)測(cè)量、計(jì)算與作圖都無(wú)誤。以下選項(xiàng)中圖線不過(guò)原點(diǎn)O的原因是；

A．小車的質(zhì)量太大B．小車與平板之間、紙帶與限位孔之間摩擦阻礙小車的運(yùn)動(dòng)C．砂桶及砂的質(zhì)量較小，繩子給小車的拉力不夠本實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程缺少一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)步驟是。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量嗎？。（選填“必須”或“不必”）（3）其中一次實(shí)驗(yàn)打出紙帶的一部分如圖丙所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。打出第5點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為m/s，充分利用所給數(shù)據(jù)，可求出小車的加速度為（計(jì)算結(jié)果和a均保留3位有效數(shù)字）。

3．（2023下·浙江嘉興·高一平湖市當(dāng)湖高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考期中）在探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了力傳感器來(lái)測(cè)細(xì)線中的拉力。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作或說(shuō)法正確的是。A．需要用天平測(cè)出砂和砂桶的總質(zhì)量B．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄拉力傳感器的示數(shù)C．選用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器比選用電火花計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）實(shí)驗(yàn)得到如圖乙紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）由實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示。則圖像不過(guò)原點(diǎn)的主要原因是。4．（2022上·安徽蕪湖·高一安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示為“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車通過(guò)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連。小車的質(zhì)量為，小盤（及砝碼）的質(zhì)量為。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是；A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)遠(yuǎn)大于D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)用圖像（2）圖是在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)速度m/s，小車的加速度。（保留兩位有效數(shù)字）（3）某同學(xué)平衡好摩擦阻力后，在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過(guò)多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的關(guān)系圖像如圖所示。若牛頓第二定律成立，則小車的質(zhì)量為kg；5．（2023上·遼寧葫蘆島·高一校考期末）用如圖甲所示的裝置探究加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，彈簧測(cè)力計(jì)固定在墻上。木塊上固定一定滑輪，細(xì)繩通過(guò)滑輪連接彈簧測(cè)力計(jì)和砂桶，以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的兩倍作為木塊受到的合力?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）該實(shí)驗(yàn)裝置考慮木塊受到的摩擦力。A．不需要

B．需要（2）砂桶及砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量。A．不需要滿足

B．需要滿足（3）利用打點(diǎn)頻率為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，得到的一條紙帶如圖乙所示。（圖中每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）①AC段的長(zhǎng)度為cm；②打B點(diǎn)時(shí)木塊的速度大小為m/s；③木塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為。（4）在水平桌面上，改用不同的木塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，木塊上均不放砝碼，在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力（兩根繩的合力）F的關(guān)系，分別得到如圖丙所示的A、B兩條直線，設(shè)A、B圖線對(duì)應(yīng)木塊的質(zhì)量分別為、，A、B圖線對(duì)應(yīng)的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，由圖可知，。（均填“大于”、“小于”或“等于”）6．（2023上·湖南長(zhǎng)沙·高一校考期末）如圖所示為“探究加速度與物體所受合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中小車A的質(zhì)量為M，連接在小車后的紙帶穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B，它們均置于水平放置一端帶有定滑輪且足夠長(zhǎng)的木板上，重物P的質(zhì)量為m，C為測(cè)力傳感器，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量，可以讀出測(cè)力器不同讀數(shù)F，不計(jì)繩與滑輪的摩擦。（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，（填“需要”或“不需要”）滿足。（2）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后釋放小車，得到如圖乙所示的紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期T=0.02s，其中A、B、C、D、E每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算小車加速度的表達(dá)式為a=（用題和圖中物理量符號(hào)表示），算得小車加速度的大小為。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）某同學(xué)將長(zhǎng)木板左端適當(dāng)墊高，其目的是為了平衡摩擦力，但他把長(zhǎng)木板的左端墊得高度不足，使得傾角過(guò)小。用a表示小車的加速度，F(xiàn)表示細(xì)線作用于小車的拉力。則他繪出的a－F關(guān)系圖像是。A．

B．C．

D．7．（2022上·遼寧大連·高一統(tǒng)考期末）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來(lái)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。將裝有力傳感器的小車放置在水平長(zhǎng)木板上。砂和砂桶的總質(zhì)量為，小車和小車中砝碼的總質(zhì)量為，重力加速度為。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是。A．實(shí)驗(yàn)時(shí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先釋放小車后接通電源B．本實(shí)驗(yàn)牽引小車的細(xì)繩與長(zhǎng)木板可以不平行C．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作圖像D．該實(shí)驗(yàn)必須用天平測(cè)出細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量（2）接通頻率為的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶。從比較清晰的點(diǎn)起每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，則由紙帶求出打3計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的速度，小車加速度的大小為。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（3）若該實(shí)驗(yàn)小組將平衡摩擦力方法進(jìn)行改變，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下傳感器的示數(shù)，再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下傳感器的示數(shù)，釋放小車，記錄小車運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器的示數(shù)。改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度與的關(guān)系如圖丙。圖像中是實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的。A．B．C．D．8．（2022上·河南開(kāi)封·高一河南省杞縣高中校考階段練習(xí)）為了探究“物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系”，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中帶小滑輪的小車的質(zhì)量為M，小滑輪的質(zhì)量為，砂和砂桶的質(zhì)量為m。力傳感器可測(cè)出輕繩的拉力大小。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要進(jìn)行的操作是。（填序號(hào)）A．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力B．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車，再接通電源D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M（2）甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖2所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是頻率為50Hz的交流電。根據(jù)紙帶可求出小車在C點(diǎn)的瞬時(shí)速度為m/s，加速度為。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出如圖3所示的圖線沒(méi)經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問(wèn)題是。9．（2021上·陜西咸陽(yáng)·高一咸陽(yáng)市實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考階段練習(xí)）為了探究“物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系”，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中帶小滑輪的小車的質(zhì)量為M，小滑輪的質(zhì)量為，砂和砂桶的質(zhì)量為m。力傳感器可測(cè)出輕繩的拉力大小。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要進(jìn)行的操作是。（填序號(hào)）A．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M（2）甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖2所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是頻率為50Hz的交流電。根據(jù)紙帶可求出小車在C點(diǎn)的瞬時(shí)速度為m/s，加速度為。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的a－F圖象（圖3）是一條直線，求得圖線的斜率為k，同時(shí)用量角器測(cè)得圖線與橫坐標(biāo)的夾角為，則小車的質(zhì)量為。（填序號(hào)）A．

B．

C．

D．（4）乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出如圖4所示的a－F圖線沒(méi)經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問(wèn)題是。10．（2023上·廣東惠州·高一惠州一中?？茧A段練習(xí)）為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，長(zhǎng)木板上安裝兩個(gè)相距為d的光電門：放在長(zhǎng)木板上的滑塊通過(guò)繞過(guò)定滑輪的細(xì)線與力傳感器相連，力傳感器下掛一重物。拉滑塊的細(xì)線的拉力大小F等于力傳感器的示數(shù)。讓滑塊從光電門1處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間t后，經(jīng)過(guò)光電門2，改變重物質(zhì)量，重復(fù)以上操作，得到下表中的5組數(shù)據(jù)。（取g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）

次數(shù)a/（）F/N11.00.7622.00.9933.01.2344.01.5055.01.76（