2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（實(shí)驗(yàn)題）：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（10題）

第1頁（共1頁）2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（實(shí)驗(yàn)題）：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（10題）一．實(shí)驗(yàn)題（共10小題）1．（2024?永春縣校級模擬）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置探究加速度與合力的關(guān)系，一細(xì)繩通過定滑輪連接兩個小桶A和B，A桶中放有若干個質(zhì)量均為m的鉤碼，B桶中裝有適量細(xì)沙，打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上，已知重力加速度為g。（1）下列實(shí)驗(yàn)操作步驟，正確的順序是①從A桶中取一個鉤碼放入B桶，接通電源，釋放B桶，利用紙帶測出加速度a。②給B桶一豎直向下的速度，通過不斷調(diào)整B桶中細(xì)沙的質(zhì)量，直到打出的紙帶點(diǎn)跡均勻。③根據(jù)所得數(shù)據(jù)，作出相關(guān)圖像，得出結(jié)論。④重復(fù)步驟①的操作，得到多組數(shù)據(jù)。（2）打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為T，實(shí)驗(yàn)打出的一段紙帶如圖乙所示，5個點(diǎn)為連續(xù)打出的點(diǎn)，1、3點(diǎn)間距為x1，1、5點(diǎn)間距為x2，則桶的加速度大小為（用所給字母表示）。（3）實(shí)驗(yàn)小組測得多組數(shù)據(jù)，以B桶中鉤碼的質(zhì)量為縱坐標(biāo)，A桶和B桶的加速度為橫坐標(biāo)，得到一條過原點(diǎn)斜率為k的傾斜直線.若牛頓第二定律成立，則兩桶及所有鉤碼和桶內(nèi)沙子的總質(zhì)量M＝（用k、g表示）.2．（2024?浙江模擬）（1）探究力與加速度的關(guān)系時（圖1），下列說法正確的是。A．若使用電火花打點(diǎn)計(jì)時器，則所接電壓為8V直流電源B．該實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力C．該實(shí)驗(yàn)要求懸掛物體的質(zhì)量小于等于小車的質(zhì)量D．作圖應(yīng)選擇a-（2）來自全國各地的同學(xué)分享了各自做物理實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷甲：“我測的重力加速度為什么比你們都??？”乙：“我利用熱學(xué)知識測一個石頭的體積，代入p＝101kPa，總是與排水法的結(jié)果有較大偏差”丙：“我利用手機(jī)測量地磁場，豎直方向的分量比你們的都大，水平方向卻比你們的都小”則這三位同學(xué)可能分別來自。A．廣州，鄭州，哈爾濱B．海口，拉薩，哈爾濱C．北京，青島，拉薩D．長沙，蘭州，杭州（3）某同學(xué)打算用如圖2所示的電路測量電源電動勢E和內(nèi)阻r，已知定值電阻阻值為R：A：閉合S1，S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，此時電流表示數(shù)為I1，接著斷開S2，讀出電流表示數(shù)I2。B：改變變阻器阻值，多次重復(fù)，記錄I1，S2，作IC：同時閉合S1，S2，S3，讀出I3a．下列滑動變阻器阻值范圍最合適的是。A．0﹣0.1R0B．0﹣4R0C．0﹣20R0b．若圖3中直線斜率為﹣k1，則E＝，r＝。c．該實(shí)驗(yàn)是否有系統(tǒng)誤差？若有，分別指出電動勢和內(nèi)阻的誤差，結(jié)果是偏大還是偏??；若沒有，請說明理由。3．（2024?揭陽二模）某同學(xué)探究“小車的加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，軌道上的B點(diǎn)固定一光電門，將連接小車的細(xì)線跨過滑輪系住鉤碼，平衡摩擦力后在A點(diǎn)由靜止釋放小車，測出小車上的擋光片通過光電門的時間t。（1）在該實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是。A．要用天平稱量小車的質(zhì)量B．每次改變鉤碼的個數(shù)，都需要測量鉤碼的總質(zhì)量C．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與軌道平行D．A、B之間的距離盡可能小些（2）若擋光片的寬度為d，擋光片與光電門的距離為L，d?L。則小車通過光電門時的速度大小為，加速度大小為。（均用題中所給物理量的符號表示）4．（2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）（1）甲同學(xué)利用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法，下列實(shí)驗(yàn)也用到了該方法的是。（多選）A．探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系B．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律C．用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長D．研究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積及材料的定量關(guān)系（2）乙同學(xué)用圖2的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌上B處安裝了一個光電門，滑塊從A處由靜止釋放，驗(yàn)證從A到B過程中滑塊和鉤碼的機(jī)械能守恒。①關(guān)于乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列操作中不必要的是。A．將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平B．使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行C．鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量D．使A位置與B間的距離適當(dāng)大些②乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測量出了滑塊和遮光條的質(zhì)量M、鉤碼質(zhì)量m、A與B間的距離L、遮光條的寬度為d（d?L）遮光條通過光電門的時間為t，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，為驗(yàn)證機(jī)械能守恒需要驗(yàn)證的表達(dá)式是。③甲同學(xué)參考乙同學(xué)做法，利用圖1裝置，想通過墊高軌道一端補(bǔ)償阻力后驗(yàn)證小車和槽碼的機(jī)械能是否守恒，他的做法（“可行”或“不可行”）。（3）如圖3所示是“用傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，研究對象是注射器中的空氣柱。移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)p，并將數(shù)據(jù)標(biāo)在V-1p系上，如圖4。實(shí)驗(yàn)中，連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間的塑料管內(nèi)的氣體體積ΔV不可忽略，由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知ΔV＝mL（保留5．（2024?江蘇四模）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m。實(shí)驗(yàn)中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，重力加速度g取10m/s2。（1）為測量滑塊的加速度a，需測出它在A、B間運(yùn)動的和，計(jì)算a的運(yùn)動學(xué)公式是。（2）根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得到a與m的關(guān)系為：。他想通過多次改變m，測出相應(yīng)的a值，并利用上式來計(jì)算μ．若要求a是m的一次函數(shù)，必須使上式中的保持不變，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于。6．（2024?市中區(qū)校級三模）物理實(shí)驗(yàn)小組用如圖（a）所示的裝置，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。現(xiàn)研究質(zhì)量不變的情況下，加速度與力的關(guān)系。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是。A．必須平衡摩擦力B．必須控制槽碼質(zhì)量不變C．必須控制小車質(zhì)量不變D．必須保證槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖（b）所示的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個計(jì)時點(diǎn)沒有畫出），已知打點(diǎn)頻率為50Hz，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）按正確操作完成實(shí)驗(yàn)，以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a?F圖像是一條過原點(diǎn)的直線，如圖（c）所示，若直線斜率為k，則小車（包含定滑輪）的質(zhì)量為（用k表示）。7．（2024?南通三模）如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，測量在A處的遮光條到光電門B的距離x，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼．開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，每次滑塊都從A處由靜止釋放。（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝mm。（2）開動氣泵后，將滑塊從A處由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，則滑塊的加速度大小是（各物理量均用字母表示）。（3）探究加速度與力的關(guān)系，下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是。（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)字母）A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行（4）改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，分別求出滑塊對應(yīng)的加速度a，通過描點(diǎn)作出a﹣F圖像，研究滑塊的加速度a與力F的關(guān)系，所作圖線的特點(diǎn)是。（5）在如圖甲所示的裝置中撤去力傳感器，將鉤碼直接與定滑輪下的細(xì)線相連，開動氣泵后，仍將滑塊從A處由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門B的時間t'，已知鉤碼質(zhì)量為m、滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，重力加速度為g，則驗(yàn)證m與M組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為。8．（2024?廣東一模）某研究學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關(guān)系。跨過輕質(zhì)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線兩端連接兩個完全相同的空鋁箱，左側(cè)鋁箱下端連接紙帶，向右側(cè)鋁箱中放入質(zhì)量為m的砝碼，由靜止釋放后，鋁箱運(yùn)動的加速度大小a可由打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶測出，改變右側(cè)鋁箱中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組a、m值。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮＝9.8m/s2，打點(diǎn)計(jì)時器所接電源的頻率為50Hz。（1）實(shí)驗(yàn)過程中打出圖乙所示的一條理想紙帶，圖中O、A、B、C、D相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有九個計(jì)時點(diǎn)未畫出，則鋁箱運(yùn)動的加速度大小a＝m/s2（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。（2）根據(jù)圖丙中的數(shù)據(jù)可知，每個空鋁箱的質(zhì)量M＝kg（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。9．（2024?南通三模）實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，用圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，用槽碼的重力代替細(xì)線中的拉力。（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d＝mm。（2）下列說法中正確的是。A.槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量B.氣墊導(dǎo)軌右端應(yīng)比左端高C.先釋放滑塊再打開氣墊導(dǎo)軌的氣源（3）實(shí)驗(yàn)小組用如下方法測量滑塊的加速度a：將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，測得遮光條通過光電門1、2的時間分別為t1、t2，兩個光電門間的距離為L，則滑塊的加速度大小a＝（用字母t1、t2、L、d表示）。（4）為了減小偶然誤差，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種方案：測得遮光條從光電門1到2的時間為t，兩個光電門間的距離為L，保持光電門2的位置及滑塊在導(dǎo)軌上釋放的位置不變，改變光電門1的位置進(jìn)行多次測量，測得多組L和t的數(shù)據(jù)，作出了Lt-t圖像如圖丙所示，已知縱軸截距為v0，橫軸截距為t0，則v0表示遮光條通過光電門（選填“1”或“2”）時的速度大小，滑塊的加速度大小a＝（5）保持槽碼質(zhì)量m不變，改變滑塊質(zhì)量M，探究滑塊加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，將槽碼重力mg代替細(xì)線拉力F，引起的相對誤差δ表示為δ=mg-FF×100%，請寫出δ隨M變化的關(guān)系式：10．（2024?四川一模）研究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置?；嗁|(zhì)量不計(jì)。（1）實(shí)驗(yàn)時，一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是。A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B.平衡摩擦力時，應(yīng)將長木板帶滑輪的一端墊高C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)D.改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E.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）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個計(jì)時點(diǎn)未畫出）。已知打點(diǎn)計(jì)時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。若實(shí)際頻率大于50Hz，則測出的加速度（填“偏大”“偏小”或“不變”）。

2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（實(shí)驗(yàn)題）：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（10題）參考答案與試題解析一．實(shí)驗(yàn)題（共10小題）1．（2024?永春縣校級模擬）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置探究加速度與合力的關(guān)系，一細(xì)繩通過定滑輪連接兩個小桶A和B，A桶中放有若干個質(zhì)量均為m的鉤碼，B桶中裝有適量細(xì)沙，打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上，已知重力加速度為g。（1）下列實(shí)驗(yàn)操作步驟，正確的順序是②①④③①從A桶中取一個鉤碼放入B桶，接通電源，釋放B桶，利用紙帶測出加速度a。②給B桶一豎直向下的速度，通過不斷調(diào)整B桶中細(xì)沙的質(zhì)量，直到打出的紙帶點(diǎn)跡均勻。③根據(jù)所得數(shù)據(jù)，作出相關(guān)圖像，得出結(jié)論。④重復(fù)步驟①的操作，得到多組數(shù)據(jù)。（2）打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為T，實(shí)驗(yàn)打出的一段紙帶如圖乙所示，5個點(diǎn)為連續(xù)打出的點(diǎn)，1、3點(diǎn)間距為x1，1、5點(diǎn)間距為x2，則桶的加速度大小為x2-2（3）實(shí)驗(yàn)小組測得多組數(shù)據(jù)，以B桶中鉤碼的質(zhì)量為縱坐標(biāo)，A桶和B桶的加速度為橫坐標(biāo)，得到一條過原點(diǎn)斜率為k的傾斜直線.若牛頓第二定律成立，則兩桶及所有鉤碼和桶內(nèi)沙子的總質(zhì)量M＝2kg（用k、g表示）.【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）熟練實(shí)驗(yàn)原理及操作要求可進(jìn)行判斷；（2）由逐差公式求加速度；（3）根據(jù)做功與動能定理求解；（4）因?yàn)槔K子摩擦力做功導(dǎo)致合外力對系統(tǒng)做的功W并不等于PQ系統(tǒng)動能的增加量?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)操作順序，先要平衡兩邊的重力，使A和B中的重力相同，對整個系統(tǒng)合力就為零，然后拿一個砝碼放入B桶中，此時系統(tǒng)受的合力就是一個砝碼的重力。測出加速度后，再重復(fù)上述步驟，最后處理數(shù)據(jù)，所以順序是②①④③；（2）根據(jù)逐差公式求加速度a=x（3）由上述操作過程，若AB和其中的砝碼和沙的總質(zhì)量為M，若從A中拿一個砝碼m放入B中，則此時系統(tǒng)受到的合力為砝碼的重力mg的2倍，根據(jù)牛頓第二定律有：a=2mgM，變形后有：m=M2g×a，m﹣a圖象的斜率k=故答案為：（1）②①④③；（2）x2-2x1【點(diǎn)評】熟練掌握實(shí)驗(yàn)的操作原理，判斷摩擦力做功，根據(jù)紙帶計(jì)算瞬時速度可求得動能，再進(jìn)行驗(yàn)證即可。2．（2024?浙江模擬）（1）探究力與加速度的關(guān)系時（圖1），下列說法正確的是B。A．若使用電火花打點(diǎn)計(jì)時器，則所接電壓為8V直流電源B．該實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力C．該實(shí)驗(yàn)要求懸掛物體的質(zhì)量小于等于小車的質(zhì)量D．作圖應(yīng)選擇a-（2）來自全國各地的同學(xué)分享了各自做物理實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷甲：“我測的重力加速度為什么比你們都小？”乙：“我利用熱學(xué)知識測一個石頭的體積，代入p＝101kPa，總是與排水法的結(jié)果有較大偏差”丙：“我利用手機(jī)測量地磁場，豎直方向的分量比你們的都大，水平方向卻比你們的都小”則這三位同學(xué)可能分別來自B。A．廣州，鄭州，哈爾濱B．?？?，拉薩，哈爾濱C．北京，青島，拉薩D．長沙，蘭州，杭州（3）某同學(xué)打算用如圖2所示的電路測量電源電動勢E和內(nèi)阻r，已知定值電阻阻值為R：A：閉合S1，S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，此時電流表示數(shù)為I1，接著斷開S2，讀出電流表示數(shù)I2。B：改變變阻器阻值，多次重復(fù)，記錄I1，S2，作IC：同時閉合S1，S2，S3，讀出I3a．下列滑動變阻器阻值范圍最合適的是B。A．0﹣0.1R0B．0﹣4R0C．0﹣20R0b．若圖3中直線斜率為﹣k1，則E＝R0k1，r＝c．該實(shí)驗(yàn)是否有系統(tǒng)誤差？若有，分別指出電動勢和內(nèi)阻的誤差，結(jié)果是偏大還是偏??；若沒有，請說明理由?！究键c(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．【專題】定性思想；實(shí)驗(yàn)分析法；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；恒定電流專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）B；（2）B；（3）a.B，b.R0k1，R【分析】（1）A、打點(diǎn)計(jì)時器使用交流電源才能打點(diǎn)；B、平衡摩擦力是為了使拉力等于小車所受合力；C、繩子的拉力沒有拉力傳感器等測出，需要用砂和砂桶的重力去代替繩子拉力，需要滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；D、根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合實(shí)驗(yàn)，做出的圖像要是直線才能直觀得出物理規(guī)律，據(jù)此判斷；（2）根據(jù)重力加速度由赤道到兩極逐漸變大、高原大氣壓偏小、地磁場在緯度高地點(diǎn)豎直方向的分量比較大，結(jié)合地理知識分析；（3）a、滑動變阻器的阻值應(yīng)該和定值電阻的阻值在同一個數(shù)量級，據(jù)此選擇；b、根據(jù)乙圖斜率的絕對值和乙圖的函數(shù)表達(dá)式求解電源的電動勢；根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟C的測量數(shù)據(jù)，應(yīng)用歐姆定律求解電源內(nèi)阻；c、測量中考慮到了電流表的內(nèi)阻，此實(shí)驗(yàn)無系統(tǒng)誤差。【解答】解：（1）A．若使用電火花打點(diǎn)計(jì)時器，則所用電源為220V交流電源。故A錯誤；B．為了使小車受到的合力等于繩子拉力，實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力。故B正確；C．實(shí)驗(yàn)過程中，小車質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)大于懸掛物體的質(zhì)量，這樣可認(rèn)為小車所受的牽引力等于懸掛物體的重力。故C錯誤；D．根據(jù)F＝Ma可得a=1實(shí)驗(yàn)結(jié)果用a﹣F圖像，是為了便于根據(jù)圖像直觀地作出判斷。故D錯誤。故選：B。（2）緯度越高，重力加速度越大，甲同學(xué)處重力加速度測量值較小，則甲同學(xué)可能在?？?；海拔越高，大氣壓越小，則乙同學(xué)可能在拉薩；緯度越高，地磁場豎直方向的分量越大，水平方向的分量越小，則丙同學(xué)可能在哈爾濱。故ACD錯誤，B正確。故選B。（3）a．為調(diào)節(jié)方便，電流表示數(shù)變化明顯，滑動變阻器阻值范圍最合適的是0﹣4R0。故AC錯誤，B正確。故選B。b．不考慮電流表內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路的歐姆定律E＝I1（R+r）E＝I2（R0+R+r）E＝I3r整理得I2圖像的斜率為-k解得電源電動勢為E=R內(nèi)阻為r=Ec．若考慮電流表內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路的歐姆定律E＝I1（R+RA+r）E＝I2（R0+R+RA+r）E＝I3（RA+r）整理得I2可知I2r真故內(nèi)阻的測量值大于真實(shí)值，內(nèi)阻的測量值偏大，該實(shí)驗(yàn)有系統(tǒng)誤差。故答案為：（1）B；（2）B；（3）a.B，b.R0k1，R【點(diǎn)評】本題考查了探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系以及電路測量電源電動勢和內(nèi)阻等實(shí)驗(yàn)。教科書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚。對于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由。3．（2024?揭陽二模）某同學(xué)探究“小車的加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，軌道上的B點(diǎn)固定一光電門，將連接小車的細(xì)線跨過滑輪系住鉤碼，平衡摩擦力后在A點(diǎn)由靜止釋放小車，測出小車上的擋光片通過光電門的時間t。（1）在該實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是C。A．要用天平稱量小車的質(zhì)量B．每次改變鉤碼的個數(shù)，都需要測量鉤碼的總質(zhì)量C．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與軌道平行D．A、B之間的距離盡可能小些（2）若擋光片的寬度為d，擋光片與光電門的距離為L，d?L。則小車通過光電門時的速度大小為dt，加速度大小為d2【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；直線運(yùn)動規(guī)律專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮抗蚀鸢笧椋海?）C；（2）dt；d【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作和注意事項(xiàng)分析作答；（2）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度求通過光電門的瞬時速度；根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求加速度?！窘獯稹拷猓海?）A．探究“小車的加速度與外力關(guān)系”時，只要保持小車質(zhì)量不變即可，沒有必要測量其質(zhì)量，故A錯誤；B．本題直接從力傳感器上讀出繩子拉力的大小，不需要測量鉤碼質(zhì)量，故B錯誤；C．要使繩子的拉力等于小車受到的合外力，則要使細(xì)線與軌道平行，故C正確；D．A、B之間的距離盡可能大些，可以減小測量誤差，故D錯誤。故選：C。（2）小車通過光電門時的速度大小為v=根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式v2＝2aL解得小車的加速度大小為a=d故答案為：（1）C；（2）dt；d【點(diǎn)評】本題主要考查了牛頓第二定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式計(jì)算出小車的加速度。4．（2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）（1）甲同學(xué)利用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法，下列實(shí)驗(yàn)也用到了該方法的是AD。（多選）A．探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系B．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律C．用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長D．研究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積及材料的定量關(guān)系（2）乙同學(xué)用圖2的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌上B處安裝了一個光電門，滑塊從A處由靜止釋放，驗(yàn)證從A到B過程中滑塊和鉤碼的機(jī)械能守恒。①關(guān)于乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列操作中不必要的是C。A．將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平B．使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行C．鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量D．使A位置與B間的距離適當(dāng)大些②乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測量出了滑塊和遮光條的質(zhì)量M、鉤碼質(zhì)量m、A與B間的距離L、遮光條的寬度為d（d?L）遮光條通過光電門的時間為t，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，為驗(yàn)證機(jī)械能守恒需要驗(yàn)證的表達(dá)式是(M+m)d2③甲同學(xué)參考乙同學(xué)做法，利用圖1裝置，想通過墊高軌道一端補(bǔ)償阻力后驗(yàn)證小車和槽碼的機(jī)械能是否守恒，他的做法不可行（“可行”或“不可行”）。（3）如圖3所示是“用傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，研究對象是注射器中的空氣柱。移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)p，并將數(shù)據(jù)標(biāo)在V-1p系上，如圖4。實(shí)驗(yàn)中，連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間的塑料管內(nèi)的氣體體積ΔV不可忽略，由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知ΔV＝2.0mL（保留【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．【專題】定性思想；實(shí)驗(yàn)分析法；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）AD；（2）①C，②(M+m)d22t22.0。【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，探究多個物理量之間的關(guān)系要用控制變量法，據(jù)此選擇；（2）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作；②根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式計(jì)算出滑塊的速度，根據(jù)動能的計(jì)算公式和重力勢能的計(jì)算公式完成分析；③通過墊高軌道一端補(bǔ)償阻力后，系統(tǒng)存在摩擦力做功，機(jī)械不守恒，他的做法不可行；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理作出圖像，由截距判斷?！窘獯稹拷猓海?）A．探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系用到了控制變量法，故A正確；B．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律用到了等效替代法，故B錯誤；C．用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長用到了累積法，故C錯誤；D．研究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積及材料的定量關(guān)系用到了控制變量法，故D正確。故選：AD。（2）①A．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，故A必要，不符合題意；B．為使細(xì)線的拉力等于滑塊的合外力，應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行，故B必要，不符合題意；C．實(shí)驗(yàn)中不需要滿足鉤碼重力等于繩子的拉力，則不需要使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量，故C不必要，符合題意；D．為便于數(shù)據(jù)處理，應(yīng)使A位置與B間的距離適當(dāng)大些，故D必要，不符合題意。故選：C。②滑塊通過光電門的瞬時速度v=d則系統(tǒng)動能的增加量ΔE系統(tǒng)重力勢能的減小量ΔEp＝mgL則系統(tǒng)機(jī)械能守恒滿足的表達(dá)為(M+m)d③想通過墊高軌道一端補(bǔ)償阻力后，系統(tǒng)存在摩擦力做功，機(jī)械不守恒，他的做法不可行。（3）氣體等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可得p（V+ΔV）＝C解得V=C?可知ΔV的大小就是V-1p圖像的縱軸截距的絕對值。舍棄圖2由圖可得縱軸截距的絕對值為2×10﹣3L，根據(jù)單位換算可知ΔV＝2.0mL故答案為：（1）AD；（2）①C，②(M+m)d22t22.0?！军c(diǎn)評】考查“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理；考查機(jī)械能守恒的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握著正確的實(shí)驗(yàn)操作，根據(jù)機(jī)械能守恒以及圖像完成分析即可；考查用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理。5．（2024?江蘇四模）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m。實(shí)驗(yàn)中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，重力加速度g取10m/s2。（1）為測量滑塊的加速度a，需測出它在A、B間運(yùn)動的位移和時間，計(jì)算a的運(yùn)動學(xué)公式是a=2xt（2）根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得到a與m的關(guān)系為：a=(1+μ)gM+m+m'm-μg。他想通過多次改變m，測出相應(yīng)的a值，并利用上式來計(jì)算μ．若要求a是m的一次函數(shù)，必須使上式中的m'+m保持不變，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；推理能力．【答案】（1）位移；時間；a=2xt2；（2）a=【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析出需要測量的物理量，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式得出加速度的表達(dá)式；（2）對整體根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合圖像的特點(diǎn)完成分析?！窘獯稹拷猓海?）滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)x=12at2得a=2xt2（2）對整體進(jìn)行研究，根據(jù)牛頓第二定律得：a=mg-μ(M+m')g若要求a是m的一次函數(shù)必須使(1+μ)gM+m+m'不變，即使m+m′不變，在增大m時等量減小m故答案為：（1）位移；時間；a=2xt2；（2）a=【點(diǎn)評】本題根據(jù)先根據(jù)牛頓第二定律并結(jié)合隔離法求解出加速度的表達(dá)式，然后再進(jìn)行分析討論，難度不大。6．（2024?市中區(qū)校級三模）物理實(shí)驗(yàn)小組用如圖（a）所示的裝置，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。現(xiàn)研究質(zhì)量不變的情況下，加速度與力的關(guān)系。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是AC。A．必須平衡摩擦力B．必須控制槽碼質(zhì)量不變C．必須控制小車質(zhì)量不變D．必須保證槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖（b）所示的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個計(jì)時點(diǎn)沒有畫出），已知打點(diǎn)頻率為50Hz，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為2.00m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）按正確操作完成實(shí)驗(yàn)，以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a?F圖像是一條過原點(diǎn)的直線，如圖（c）所示，若直線斜率為k，則小車（包含定滑輪）的質(zhì)量為2k（用k【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；比較思想；實(shí)驗(yàn)分析法；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）AC；（2）2.00；（3）2k【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作方法，根據(jù)控制變量法確定實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿足的條件；（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論：Δx＝aT2求小車的加速度大?。唬?）根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合圖像的物理意義完成分析?！窘獯稹拷猓海?）A、為使小車的合力等于小車受到的拉力，實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力，故A正確；BC、研究質(zhì)量不變的情況下，加速度與力的關(guān)系時，必須控制小車質(zhì)量不變，故B錯誤，C正確；D、因?yàn)橛袕椈蓽y力計(jì)測量小車受到的拉力，而不是用槽碼的重力來代替小車受到的拉力，所以不需要保證槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故D錯誤。故選：AC。（2）在圖（b）紙帶上標(biāo)上計(jì)數(shù)點(diǎn)，如下圖所示，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論Δx＝aT2得x36﹣x03＝a（3T）2則小車的加速度大小為a=x（3）由牛頓第二定律有2F＝Ma即a=由圖像可知：k=解得：M=故答案為：（1）AC；（2）2.00；（3）2k【點(diǎn)評】本題主要考查探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作方法，結(jié)合逐差法計(jì)算出加速度，根據(jù)a﹣F圖像的意義確定小車的質(zhì)量。7．（2024?南通三模）如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，測量在A處的遮光條到光電門B的距離x，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼．開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，每次滑塊都從A處由靜止釋放。（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝2.15mm。（2）開動氣泵后，將滑塊從A處由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，則滑塊的加速度大小是d22x（3）探究加速度與力的關(guān)系，下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是A。（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)字母）A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行（4）改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，分別求出滑塊對應(yīng)的加速度a，通過描點(diǎn)作出a﹣F圖像，研究滑塊的加速度a與力F的關(guān)系，所作圖線的特點(diǎn)是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線。（5）在如圖甲所示的裝置中撤去力傳感器，將鉤碼直接與定滑輪下的細(xì)線相連，開動氣泵后，仍將滑塊從A處由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門B的時間t'，已知鉤碼質(zhì)量為m、滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，重力加速度為g，則驗(yàn)證m與M組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為(m+M)d2【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系；驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【專題】定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；推理能力．【答案】（1）2.15；（2）d22xt2；（3）A；（4【分析】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則得出對應(yīng)的寬度；（2）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式聯(lián)立等式得出加速度的表達(dá)式；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作；（4）根據(jù)牛頓第二定律得出a﹣F圖像的特點(diǎn)；（5）根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出對應(yīng)的表達(dá)式?！窘獯稹拷猓海?）游標(biāo)卡尺的分度值為0.05mm，不需要估讀，其讀數(shù)為：d＝2mm+3×0.05mm＝2.15mm（2）滑塊從A處由靜止釋放，做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)速度—位移公式可得：v2＝2ax又v=聯(lián)立解得：a=（3）A、拉力直接通過傳感器測量，與滑塊質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小沒有關(guān)系。故A錯誤；B、A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些，有利于減小誤差。故B正確；CD、氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行，才使拉力等于合力。故CD正確。本題選錯誤的，故選：A。（4）當(dāng)滑塊的質(zhì)量不變時，其加速度a與力F成正比關(guān)系，其圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線。（5）根據(jù)機(jī)械能守恒定律，可得1又v聯(lián)立解得：(m+M)故答案為：（1）2.15；（2）d22xt2；（3）A；（4【點(diǎn)評】本題主要考查了牛頓第二定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和機(jī)械能守恒定律即可完成分析。8．（2024?廣東一模）某研究學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關(guān)系?？邕^輕質(zhì)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線兩端連接兩個完全相同的空鋁箱，左側(cè)鋁箱下端連接紙帶，向右側(cè)鋁箱中放入質(zhì)量為m的砝碼，由靜止釋放后，鋁箱運(yùn)動的加速度大小a可由打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶測出，改變右側(cè)鋁箱中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組a、m值。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮＝9.8m/s2，打點(diǎn)計(jì)時器所接電源的頻率為50Hz。（1）實(shí)驗(yàn)過程中打出圖乙所示的一條理想紙帶，圖中O、A、B、C、D相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有九個計(jì)時點(diǎn)未畫出，則鋁箱運(yùn)動的加速度大小a＝0.50m/s2（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。（2）根據(jù)圖丙中的數(shù)據(jù)可知，每個空鋁箱的質(zhì)量M＝0.35kg（結(jié)果保留兩位小數(shù)）?！究键c(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）0.50；（2）0.35?！痉治觥浚?）根據(jù)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的點(diǎn)跡數(shù)計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔，根據(jù)逐差法計(jì)算加速度；（2）根據(jù)牛頓第二定律列方程推導(dǎo)判斷，結(jié)合圖像計(jì)算。【解答】解：（1）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有九個計(jì)時點(diǎn)未畫出，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T＝10×0.02s＝0.2s由逐差法可得a=BD-OB（2）對右側(cè)的鋁箱和左側(cè)的鋁箱，根據(jù)牛頓第二定律有mg+Mg﹣T＝（M+m）aT﹣Mg＝Ma聯(lián)立解得a=mg當(dāng)M遠(yuǎn)大于m時，有a=g結(jié)合圖像可得g2M解得M＝0.35kg故答案為：（1）0.50；（2）0.35?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)原理和利用圖像處理數(shù)據(jù)。9．（2024?南通三模）實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，用圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，用槽碼的重力代替細(xì)線中的拉力。（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d＝5.25mm。（2）下列說法中正確的是A。A.槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量B.氣墊導(dǎo)軌右端應(yīng)比左端高C.先釋放滑塊再打開氣墊導(dǎo)軌的氣源（3）實(shí)驗(yàn)小組用如下方法測量滑塊的加速度a：將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，測得遮光條通過光電門1、2的時間分別為t1、t2，兩個光電門間的距離為L，則滑塊的加速度大小a＝d22L（1t22-1t12）（用字母（4）為了減小偶然誤差，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種方案：測得遮光條從光電門1到2的時間為t，兩個光電門間的距離為L，保持光電門2的位置及滑塊在導(dǎo)軌上釋放的位置不變，改變光電門1的位置進(jìn)行多次測量，測得多組L和t的數(shù)據(jù)，作出了Lt-t圖像如圖丙所示，已知縱軸截距為v0，橫軸截距為t0，則v0表示遮光條通過光電門2（選填“1”或“2”）時的速度大小，滑塊的加速度大小a＝2（5）保持槽碼質(zhì)量m不變，改變滑塊質(zhì)量M，探究滑塊加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，將槽碼重力mg代替細(xì)線拉力F，引起的相對誤差δ表示為δ=mg-FF×100%，請寫出δ隨M變化的關(guān)系式：【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）5.25；（2）A；（3）d22L（1t22-1t12）；（【分析】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的精確度讀數(shù)；（2）實(shí)驗(yàn)原理及操作規(guī)范分析解答；（3）根據(jù)速度—時間公式計(jì)算加速度；（4）根據(jù)L＝v0t-1（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析解答。【解答】解：（1）游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，讀數(shù)為主尺讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)之和，所以d＝5mm+5×0.05mm＝5.25mm（2）A.實(shí)驗(yàn)中，用槽碼的重力代替細(xì)線中的拉力，所以槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，故A正確；B.由于滑塊在氣墊導(dǎo)軌上不受摩擦力作用，細(xì)線的拉力即為滑塊所受的合力，所以不需要?dú)鈮|導(dǎo)軌應(yīng)保持水平，故B錯誤；C.實(shí)驗(yàn)中先打開氣墊導(dǎo)軌的氣源再釋放滑塊，故C錯誤。.故選：A。（3）由于滑塊做勻加速直線運(yùn)動，則a=v22（4）根據(jù)題意可得L＝v0t-所以.Lt=v0由此可知，v0表示遮光條通過光電門2的速度，且12a=所以a0=（5）根據(jù)牛頓第二定律可得F＝Mamg﹣F＝maδ=mg-FF所以δ=m故答案為：（1）5.25；（2）A；（3）d22L（1t22-1t12）；（【點(diǎn)評】本題主要考查了牛頓第二定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作，同時理解圖像的物理意義即可完成分析。10．（2024?四川一模）研究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置?；嗁|(zhì)量不計(jì)。（1）實(shí)驗(yàn)時，一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是D。A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B.平衡摩擦力時，應(yīng)將長木板帶滑輪的一端墊高C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)D.改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E.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）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個計(jì)時點(diǎn)未畫出）。已知打點(diǎn)計(jì)時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為0.50m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。若實(shí)際頻率大于50Hz，則測出的加速度偏?。ㄌ睢捌蟆薄捌　被颉安蛔儭保！究键c(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；推理能力．【答案】（1）D；（2）0.50；偏小。【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)合題目選項(xiàng)完成分析；（2）根據(jù)逐差法計(jì)算出小車的加速度，結(jié)合頻率的特點(diǎn)得出加速度的測量值和真實(shí)值的大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓海?）AE、本實(shí)驗(yàn)中細(xì)線的拉力由拉力傳感器直接測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故AE錯誤；B、先拿下砂桶，然后將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B錯誤；C、使用打點(diǎn)計(jì)時器要先接通電源，再釋放小車，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，同時要記錄拉力傳感器的示數(shù)，故C錯誤；D、要改變砂和砂桶的質(zhì)量，從而改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化的關(guān)系，故D正確；故選：D。（2）根據(jù)逐差法可知小車的加速度為：a=4.35+3.86+3.38-(2.87+2.39+1.88)若實(shí)際頻率大于50Hz，則實(shí)際打點(diǎn)周期小于0.02s，若計(jì)算時還用0.02s計(jì)算，則測得的加速度偏小。故答案為：（1）D；（2）0.50；偏小。【點(diǎn)評】本題主要考查了牛頓第二定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)合逐差法即可完成分析。

考點(diǎn)卡片1．探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律．2．驗(yàn)證牛頓第二定律．3．掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法．二、實(shí)驗(yàn)原理探究加速度a與力F及質(zhì)量m的關(guān)系時，應(yīng)用的基本方法是控制變量法，即先控制一個參量﹣﹣小車的質(zhì)量m不變，討論加速度a與力F的關(guān)系，再控制小盤和砝碼的質(zhì)量不變，即力F不變，改變小車質(zhì)量m，討論加速度a與m的關(guān)系．三、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤、夾子、細(xì)繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平、刻度尺、砝碼．四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）測質(zhì)量1．用天平測出小車和砝碼的總質(zhì)量M，小盤和砝碼的總質(zhì)量m，把測量結(jié)果記錄下來．（二）儀器安裝及平衡摩擦力2．按下圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在車上，即不給小車施加牽引力．3．平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板．反復(fù)移動木板的位置，直至小車在斜面上運(yùn)動時可以保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)．這時，小車拖著紙帶運(yùn)動時受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡．（三）保持小車的質(zhì)量不變4．把細(xì)繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤，先接通電源再放開小車，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，打完點(diǎn)后切斷電源，取下紙帶，在紙帶上標(biāo)上紙帶號碼．5．保持小車和砝碼的質(zhì)量不變，在小盤里放入適量的砝碼，把小盤和砝碼的總質(zhì)量m′記錄下來，重復(fù)步驟4．在小盤內(nèi)再放入適量砝碼，記錄下小盤和砝碼的總質(zhì)量m″，再重復(fù)步驟4．6．重復(fù)步驟5三次，得到三條紙帶．7．在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量各個計(jì)數(shù)點(diǎn)到O計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，算出與每條紙帶對應(yīng)的小車加速度的值．8．用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示作用力F，作用力的大小F等于小盤和砝碼的總重力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點(diǎn)，如果這些點(diǎn)是在一條過原點(diǎn)的直線上，便證明了加速度與作用力成正比．（四）保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變9．保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變，在小車上加砝碼，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點(diǎn)．如果這些點(diǎn)是在一條過原點(diǎn)的直線上，就證明了加速度與質(zhì)量成反比．五、注意事項(xiàng)1．平衡摩擦力：就是調(diào)出一個合適的斜面，使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受的摩擦阻力．在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上，即不要給小車施加任何牽引力，并要讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動．整個實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力．2．實(shí)驗(yàn)條件：每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出．只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力．3．操作順序：改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時器，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車．六、誤差分析1．質(zhì)量的測量誤差，紙帶上打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)間隔距離的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差．2．因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差：本實(shí)驗(yàn)中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力（實(shí)際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力），存在系統(tǒng)誤差．小盤和砝碼的總質(zhì)量越接近小車的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小盤和砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，誤差就越?。?．平衡摩擦力不準(zhǔn)造成誤差：在平衡摩擦力時，除了不掛小盤外，其他的都跟正式實(shí)驗(yàn)一樣（比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計(jì)時器），勻速運(yùn)動的標(biāo)志是打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶上各點(diǎn)的距離相等．【命題方向】題型一：對原理的理解和誤差的分析a、b、c、d四位同學(xué)做《驗(yàn)證牛頓第二定律》的實(shí)驗(yàn)，設(shè)小車質(zhì)量和車上砝碼質(zhì)量之和為M，砂及砂桶的總質(zhì)量為m，分別得出如圖a、b、c、d四個圖線，其中圖a、b、c是a﹣F圖線，圖d是a-1M圖線，則以下說法中正確的是A．a(chǎn)和b較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件M＞＞mB．c和d則沒有把握好實(shí)驗(yàn)條件M＞＞mC．a(chǎn)同學(xué)長木板的傾角太大，而b同學(xué)長木板傾角太小D．a(chǎn)、b、c三同學(xué)中，c同學(xué)較好地完成了平衡摩擦力的操作分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．解：A、在a﹣F圖中，當(dāng)M＞＞m時，a與F成線性關(guān)系，由圖示圖象可知，a、b較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件：M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m，故A正確；B、隨著F的增大，即砂和砂桶質(zhì)量的增大，不再滿足砂和砂桶遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時，圖象上部會出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，所以圖象c和d沒有把握好實(shí)驗(yàn)條件M遠(yuǎn)大于m，故B錯誤；C、由圖a所示圖象可知，圖象在F軸上有截距，說明實(shí)驗(yàn)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a的傾角太小，由圖b所示圖象可知，圖象在a軸上有截距，說明平衡摩擦力過度，木板傾角太大，故C錯誤；D、由圖c所示圖象可知，圖象過原點(diǎn)，c同學(xué)恰好平衡摩擦力，圖象a、b沒有過原點(diǎn)，a、b沒有恰好平衡摩擦力，故D正確；故選：AD．點(diǎn)評：教科書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．對于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．【解題方法點(diǎn)撥】a﹣F圖線只有在F是小車實(shí)際合外力的情況下才是過原點(diǎn)的直線，本實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力后，小車受到的合外力是繩子的拉力，對小車和吊盤分別列牛頓定律方程：FT＝Ma，mg﹣FT＝ma，可解得：a=mgM+m