專題13 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（解析版）-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期物理期末備考重難題型精講精練（人教版2019）

1/2試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)專題13實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系本節(jié)要點(diǎn)對(duì)應(yīng)題號(hào)專項(xiàng)精練1驗(yàn)證加速度與力成正比1-12專項(xiàng)精練2驗(yàn)證加速度與質(zhì)量成反比13-23專項(xiàng)精練3驗(yàn)證牛頓第二定律24-34一、實(shí)驗(yàn)題1．（23-24高一下·江蘇鹽城·期末）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度a與力F的關(guān)系。(1)實(shí)驗(yàn)中將長(zhǎng)木板的一端墊高，在不掛鉤碼的情況下，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，輕推小車，通過(guò)紙帶上的點(diǎn)跡判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)。這樣做的目的是。(2)實(shí)驗(yàn)中用鉤碼的重力表示細(xì)線對(duì)小車的拉力，小車的質(zhì)量和鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是。【答案】(1)平衡摩擦力(2)【詳解】（1）利用小車重力的下滑分力來(lái)平衡摩擦阻力，使掛上細(xì)線后細(xì)線的拉力成為合力，便于測(cè)量記錄小車的合力，故填平衡摩擦力。（2）平衡好摩擦阻力后，掛上細(xì)線和鉤碼，放手后小車和鉤碼都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)鉤碼對(duì)小車聯(lián)立解得可知當(dāng)拉力為故填。2．（23-24高一下·甘肅·期末）某同學(xué)在學(xué)習(xí)牛頓第二定律后，為驗(yàn)證小車的加速度與合外力的關(guān)系，自己設(shè)計(jì)了如圖1所示的裝置，圖中已經(jīng)平衡了摩擦力，他用力傳感器測(cè)量小車受到的合外力，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶計(jì)算小車的加速度，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖2所示的圖像。根據(jù)上述信息，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)已知小車的質(zhì)量為M、砂桶的質(zhì)量為m，結(jié)合題干內(nèi)容判斷（選填“是”或“否”）需要m遠(yuǎn)小于M的條件。(2)根據(jù)圖2所示的圖像，圖線甲和乙對(duì)應(yīng)的小車質(zhì)量關(guān)系為（選填“大于”或“小于”）。(3)實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)得到了如圖3所示的一條紙帶，紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為T。為了充分利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，減小偶然誤差，利用紙帶計(jì)算小車加速度大小時(shí)，應(yīng)該采用的物理方法是?！敬鸢浮?1)否(2)小于(3)逐差法【詳解】（1）由于題圖1中有力傳感器測(cè)量合外力，小車受到的合外力可以直接測(cè)得，所以本實(shí)驗(yàn)不需要滿足的條件。（2）根據(jù)牛頓第二定律可得知圖像中，圖線的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，由題圖2可判斷甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量。（3）利用紙帶上的多個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算加速度時(shí)，為了充分利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，減小偶然誤差，計(jì)算小車加速度的大小時(shí)，應(yīng)該采用的物理方法是逐差法。3．（23-24高一下·浙江杭州·期末）某同學(xué)做“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，讓槽碼通過(guò)細(xì)繩拖動(dòng)小車在長(zhǎng)木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(1)為完成實(shí)驗(yàn)，除圖中已有的器材，還需要交流電源、天平（含配套砝碼）和。(2)如圖甲，關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______。A．應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)滑輪高度，使線與桌面平行，確保小車能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．此時(shí)有可能正在進(jìn)行“補(bǔ)償阻力”的實(shí)驗(yàn)操作C．實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處?kù)o止釋放D．電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓應(yīng)為交流8V(3)如圖乙，是某同學(xué)挑選的一條較為清晰的紙帶，并選取了部分點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)（計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖）。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔，由圖可知小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度（保留三位有效數(shù)字）。據(jù)此可知本次實(shí)驗(yàn)操作中存在不合理之處在于?！敬鸢浮?1)刻度尺(2)C(3)3.01不滿足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，在實(shí)驗(yàn)中用槽碼重力來(lái)代替小車受到的拉力時(shí)產(chǎn)生的誤差較大【詳解】（1）為完成實(shí)驗(yàn)，除圖中已有的器材，還需要刻度尺測(cè)量紙帶。（2）A．應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)滑輪高度，使線與木板平行，保證線對(duì)小車的拉力等于小車受到的合力，故A錯(cuò)誤；B．進(jìn)行“補(bǔ)償阻力”的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，小車前面不能懸掛槽碼，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處?kù)o止釋放，以能在紙帶上打出更多的點(diǎn)，充分利用紙帶，故C正確；D．電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓應(yīng)為交流220V，故D錯(cuò)誤。故選C。（3）[1]根據(jù)逐差法可得[2]根據(jù)加速度計(jì)算結(jié)果看，其值較大，可知，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不合理之處為：不滿足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，在實(shí)驗(yàn)中需要用槽碼重力來(lái)代替小車受到的拉力，此時(shí)的誤差較大。4．（23-24高一上·天津·期末）用如圖所示裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，以下說(shuō)法正確的是______。A．連接沙桶和小車的細(xì)繩應(yīng)與長(zhǎng)木板保持平行B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源C．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力D．平衡摩擦力時(shí)，需要把紙帶拴在小車上(2)本實(shí)驗(yàn)中把沙和沙桶的總重力當(dāng)作小車受到的拉力，當(dāng)測(cè)得某一次小車連同車上的重物的總質(zhì)量M=250g時(shí)，以下物體中用來(lái)取代沙和沙桶的最佳選擇是______。A．用于完成自由落體實(shí)驗(yàn)的重錘 B．用于改變小車質(zhì)量的鉤碼C．托盤天平配套的最重砝碼 D．可懸掛的槽碼盤和槽碼(3)利用測(cè)得的數(shù)據(jù)，可得到小車質(zhì)量M一定時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像如圖所示（F＝mg，m為沙和小桶的總質(zhì)量，g為重力加速度）。其中圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是?！敬鸢浮?1)ACD(2)D(3)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠【詳解】（1）A．為了使小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到的繩子拉力恒定不變，連接沙桶和小車的細(xì)繩應(yīng)與長(zhǎng)木板保持平行，故A正確；B．為了充分利用紙帶，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)平衡摩擦力后木板的傾角為，在沿木板方向根據(jù)平衡條件有可得可知每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故C正確；D．由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中紙帶也會(huì)受到阻力，所以平衡摩擦力時(shí)，需要把紙帶拴在小車上，再通過(guò)紙帶上的點(diǎn)間距判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選ACD。（2）對(duì)小車，根據(jù)牛頓第二定律有對(duì)沙和沙桶，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得繩子拉力為可知當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和沙桶的總質(zhì)量時(shí)，細(xì)繩對(duì)小車的拉力F近似等于沙和沙桶的總重力；當(dāng)測(cè)得某一次小車連同車上的重物的總質(zhì)量M=250g時(shí)，則用來(lái)取代沙和沙桶的最佳選擇是可懸掛的槽碼盤和槽碼。故選D。（3）由圖像可知，當(dāng)小車所受拉力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，小車才開始有加速度，所以圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。5．（23-24高一下·云南昆明·期末）實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，已知小車質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)小組用砂和砂桶的重力替代細(xì)線的拉力，由此引起的誤差屬于（選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）。為了減小此誤差，在對(duì)M、m進(jìn)行選取時(shí)，以下幾組數(shù)據(jù)中最合理的一組是。（填正確答案前的字母代號(hào)）A．，、60g、80g、100g、120g、140gB．，、25g、30g、35g、40g、45gC．，、60g、80g、100g、120g、140gD．，、25g、30g、35g、40g、45g(2)某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖乙所示，已知所用電源的頻率為50Hz，相鄰2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出，可求出小車的加速度大小為。（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】(1)系統(tǒng)誤差D(2)0.79【詳解】（1）[1][2]設(shè)細(xì)線的拉力大小為F，小車的加速度大小為a，由牛頓第二定律可知，解得可知細(xì)線的拉力總是小于砂和砂桶的重力，實(shí)驗(yàn)小組用砂和砂桶的重力替代細(xì)線的拉力，由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差；當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)要保證小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量m，由所給數(shù)據(jù)可知，D組數(shù)據(jù)符合要求，最合理。故選D。（2）相鄰2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為由逐差法求小車的加速度大小為6．（23-24高一下·廣東茂名·期末）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，已知實(shí)驗(yàn)使用的電源頻率為50Hz。(1)若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系，應(yīng)該保持不變。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下操作順序正確的是______（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．先釋放小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源B．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放小車(3)如圖甲所示，該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶上選定A、B、C、D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出），并測(cè)出每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，根據(jù)紙帶可求出打D點(diǎn)時(shí)小車的速度為；小車的加速度大小為。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(4)該同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的圖像，請(qǐng)分析圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因是?！敬鸢浮?1)小車質(zhì)量(2)B(3)(4)償阻力時(shí)木板傾角過(guò)小或未補(bǔ)償阻力【詳解】（1）若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系，應(yīng)該保持小車質(zhì)量不變。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放小車。故選B。（3）[1]依題意，紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為[2]打D點(diǎn)時(shí)小車的速度為[3]由逐差法可知小車的加速度大小為（4）由圖像可知，當(dāng)拉力F達(dá)到某一值時(shí)，小車才產(chǎn)生加速度，說(shuō)明補(bǔ)償阻力時(shí)木板傾角過(guò)小或未補(bǔ)償阻力。7．（23-24高一上·四川瀘州·期末）同學(xué)們實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。甲組同學(xué)用如圖1的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)中關(guān)于“消除摩擦力”的正確操作是圖中的（“A”或“B”）；(2)小車質(zhì)量一定，研究加速度與力的關(guān)系時(shí)，該同學(xué)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出a-F圖像，如圖發(fā)現(xiàn)圖像既不過(guò)原點(diǎn)，末端又發(fā)生了彎曲，可能的原因是______。A．不過(guò)原點(diǎn)的原因是消除阻力時(shí)，木板的傾斜角度過(guò)大B．不過(guò)原點(diǎn)的原因是消除阻力時(shí)，木板的傾斜角度過(guò)小C．末端發(fā)生彎曲的原因是小車質(zhì)量較大D．末端發(fā)生彎曲的原因是所掛鉤碼的質(zhì)量較大(3)乙組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖的實(shí)驗(yàn)探究當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，其運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力之間的關(guān)系。由圖中刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離為L(zhǎng)，測(cè)得遮光條寬度為d．①該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖中所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過(guò)光電門1的時(shí)間，遮光條通過(guò)光電門2的時(shí)間，則滑塊的加速度的表達(dá)式a=（以上表達(dá)式均用題中所給字母表示）；②利用該裝置做實(shí)驗(yàn)，（選填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力【答案】(1)B(2)BD(3)不需要【詳解】（1）關(guān)于“消除摩擦力”的原理是利用小車的重力沿傾斜長(zhǎng)木板向下的分力平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力，因此不用掛盤和砝碼，正確操作是圖中的B。（2）AB．a(chǎn)-F圖像不過(guò)原點(diǎn)，由圖像可知，當(dāng)小車受到的拉力不是零時(shí)，小車的加速度仍是零，其原因是沒有消除摩擦力或消除摩擦力不夠，即木板的傾斜角度過(guò)小，A錯(cuò)誤，B正確；CD．由實(shí)驗(yàn)裝置可知，當(dāng)盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，就近似認(rèn)為盤和砝碼的重力大小等于對(duì)小車的拉力，末端發(fā)生彎曲的原因是盤和砝碼的質(zhì)量不是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，即所掛鉤碼的質(zhì)量較大，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。（3）[1]由題意可知，滑塊經(jīng)光電門1和2時(shí)的速度大小分別為由速度位移關(guān)系公式可得滑塊的加速度的表達(dá)式[2]實(shí)驗(yàn)探究當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，其運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力之間的關(guān)系。由于氣墊導(dǎo)軌的摩擦力很小，可以忽略不計(jì)，因此利用該裝置做實(shí)驗(yàn)不需要平衡摩擦力。8．（23-24高一下·浙江寧波·期末）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小張同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，試圖通過(guò)彈簧秤讀數(shù)獲得繩子拉力的數(shù)據(jù)以減小實(shí)驗(yàn)誤差，其裝置如圖所示。(1)以下的實(shí)驗(yàn)操作有必要的是（）A．平衡小車與軌道之間的摩擦力B．牽引小車的細(xì)線應(yīng)與木板平行C．所掛重物質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量(2)某次實(shí)驗(yàn)中，將小車由靜止釋放后彈簧秤示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為N，其讀數(shù)（選填“大于”，“小于”或“等于”）小車靜止時(shí)彈簧秤的讀數(shù)。【答案】(1)AB(2)0.61#0.62#0.63#0.64小于【詳解】（1）A．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力，故A正確；B．為了保證繩子拉力是小車所受合力，應(yīng)使懸掛動(dòng)滑輪的兩側(cè)細(xì)線應(yīng)相互平行，故B正確；C．圖中彈簧測(cè)力計(jì)可以直接測(cè)出繩子拉力，不需要所掛重物質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故C錯(cuò)誤。故選AB。（2）[1]彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.1N，則其讀數(shù)為0.62N；[2]車釋放后，重物處于失重狀態(tài)，則繩子拉力小于重物靜止時(shí)的拉力。9．（23-24高一上·上海黃浦·期末）在“用DIS研究加速度和力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：(1)甲同學(xué)采用位移傳感器測(cè)量加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖A所示。位移傳感器測(cè)得小車的圖像后，分別得到和時(shí)刻的速度和，則小車的加速度。(2)乙同學(xué)采用光電門測(cè)量加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖B將小車放置在軌道上，使擋光片的前端位于A點(diǎn)處，由靜止開始釋放小車，測(cè)出小車上擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間，測(cè)出A到B的距離L和擋光片的寬度d。①根據(jù)上述物理量，小車的加速度；②在該實(shí)驗(yàn)中，下列操作步驟中必須做到的是()A．要用天平稱量小車質(zhì)量B．鉤碼的質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量C．每次測(cè)量均要改變小車的質(zhì)量

D．不論軌道光滑與否，軌道一定要保持水平(3)光電門常被用來(lái)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，用光電門測(cè)出的瞬時(shí)速度其實(shí)是擋光片經(jīng)過(guò)的平均速度，平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)，因而會(huì)產(chǎn)生誤差。測(cè)量值和真實(shí)值相比，在不同的運(yùn)動(dòng)中情況不同，若勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)量值真實(shí)值；若加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)量值真實(shí)值（兩空均選填“小于”、“大于”、“等于”）?！敬鸢浮?1)(2)或B(3)等于小于【詳解】（1）由加速度的定義式可知，小車的加速度為（2）①[1]小車經(jīng)過(guò)光電門的速度為小車從A到B過(guò)程，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得聯(lián)立可得小車的加速度為為了更精確，也可把計(jì)算結(jié)果寫成②[2]AC．本次實(shí)驗(yàn)的目的是研究加速度和力的關(guān)系，所以不需要稱量小車質(zhì)量，也不用改變小車的質(zhì)量，故AC錯(cuò)誤；D．為了保證小車受到的合力等于細(xì)線拉力，若軌道光滑時(shí)，軌道就要保持水平；軌道不光滑時(shí)，軌道一端就要墊高以平衡摩擦力，故D錯(cuò)誤；B．為了保證繩子拉力與鉤碼的重力大小近似相等，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故B正確。故選B。（3）[1][2]對(duì)于勻變速度直線運(yùn)動(dòng)，用光電門測(cè)出的速度是擋光片經(jīng)過(guò)光電門中間時(shí)刻的速度，而真實(shí)的速度應(yīng)該是擋光片經(jīng)過(guò)光電門中間位置的速度，所以測(cè)量值和真實(shí)值相比，在不同的運(yùn)動(dòng)中情況不同，若勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)量值等于真實(shí)值；若加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)量值小于真實(shí)值。10．（22-23高一下·陜西西安·期末）小劉同學(xué)在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)采用了如圖甲所示的裝置，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，彈簧測(cè)力計(jì)固定在墻上。小車上固定一定滑輪，細(xì)繩通過(guò)滑輪連接彈簧測(cè)力計(jì)和沙桶。(1)本實(shí)驗(yàn)用到的科學(xué)研究方法是（）A．控制變量法B．等效法C．歸納法(2)根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的下列操作，必要或正確的步驟是（）A．用天平測(cè)出沙和沙桶的質(zhì)量 B．要滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙桶和沙的質(zhì)量C．應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源 D．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以補(bǔ)償摩擦力(3)下圖是該同學(xué)打出的一條紙帶，各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖乙，其中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)紙帶上的信息可求出小車的加速度a=m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。(4)保持小車的質(zhì)量不變，改變沙子的質(zhì)量，進(jìn)行多次測(cè)量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線，如圖丙所示。圖中直線沒有通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是。【答案】(1)A(2)D(3)0.50(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，用到的科學(xué)研究方法是控制變量法。故選A。（2）AB．由圖中裝置可知，細(xì)線拉力可以通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得，所以不需要用天平測(cè)出沙和沙桶的質(zhì)量，也不需要滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙桶和沙的質(zhì)量，故AB錯(cuò)誤；C．為了充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故C錯(cuò)誤；D．為了使小車受到的合力等于細(xì)線對(duì)小車的拉力，應(yīng)將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以補(bǔ)償摩擦力，故D正確。故選D。（3）相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為根據(jù)逐差法可得小車的加速度為（4）根據(jù)圖像可知，小車的拉力為0.1N時(shí)，小車才開始有加速度，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。11．（23-24高一上·江蘇常州·期末）某同學(xué)用如圖甲所示裝置探究“加速度與合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，按要求完成下列問(wèn)題：(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的一些說(shuō)法，正確的是。A．小車靠近定滑輪，先接通電源再釋放小車B．鉤碼質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量C．補(bǔ)償阻力時(shí)，將無(wú)滑輪端適當(dāng)墊高，并在小車前端連接輕繩且懸掛鉤碼D．補(bǔ)償阻力時(shí)，將無(wú)滑輪端適當(dāng)墊高，并在小車后端連紙帶且穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，但前端不需要連接輕繩懸掛鉤碼(2)調(diào)節(jié)完畢后，如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，紙帶上每五個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的間距。已知所用交流電的周期為T，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，小車加速度的表達(dá)式（用題及圖中所給字母表示）(3)如果某次實(shí)驗(yàn)所用的鉤碼重力為G，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，不計(jì)動(dòng)滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦，則下列關(guān)系正確的是。A．B．C．D．(4)改變懸掛鉤碼的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多組加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，作出圖像為一過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，其斜率為k，則小車質(zhì)量。若實(shí)驗(yàn)中所用交流電的實(shí)際周期小于T，則根據(jù)圖像求得的小車質(zhì)量將（填“偏大”“偏小”或“不變”）【答案】(1)D(2)(3)C(4)偏大【詳解】（1）A．為充分利用紙帶，小車應(yīng)放置在長(zhǎng)木板左端，為打點(diǎn)穩(wěn)定，應(yīng)先接通電源再釋放小車，故A錯(cuò)誤；B．彈簧測(cè)力計(jì)可直接測(cè)出繩上拉力，故不需要滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，故B錯(cuò)誤；CD．補(bǔ)償阻力時(shí)，將無(wú)滑輪端適當(dāng)墊高，并在小車后端連紙帶且穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，但前端不需要連接輕繩懸掛鉤碼，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。（2）[1]紙帶上每五個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共五個(gè)間隔，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律小車加速度的表達(dá)式為（3）由于鉤碼加速下落，設(shè)鉤碼質(zhì)量為m，加速度為a，則由牛頓第二定律可得解得故選C。（4）[1]由牛頓第二定律可得整理得圖像的斜率為小車質(zhì)量[2]若實(shí)驗(yàn)中所用交流電的實(shí)際周期小于T，則測(cè)算所得的加速度偏小，則斜率偏小，則所得質(zhì)量偏大。12．（23-24高一上·江蘇無(wú)錫·期末）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，小華同學(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，添加了用力傳感器來(lái)測(cè)細(xì)線中的拉力．(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法正確的是_____________A．不必用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B．需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶C．一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．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(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，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)未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度是m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是m/s2；（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)由實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示，則小車與軌道的滑動(dòng)摩擦力N；(4)小明同學(xué)不斷增加砂子質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會(huì)趨近于某十?dāng)?shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應(yīng)為m/s2【答案】(1)AB(2)0.7212.40(3)1.0(4)5.0【詳解】（1）AC．拉力可以由力傳感器來(lái)測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶(包括砂)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，A正確，C錯(cuò)誤；B．該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力的關(guān)系，需要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，B正確；D．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)誤差大，D錯(cuò)誤；故選AB。（2）[1]由圖中的數(shù)據(jù)可知，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度是[2]小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是（3）根據(jù)牛頓第二定律時(shí)（4）設(shè)繩子拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律得解得當(dāng)m無(wú)窮大時(shí)13．（23-24高一上·湖南株洲·期末）為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置以及一某次實(shí)驗(yàn)打出紙帶的一部分。(1)以下實(shí)驗(yàn)操作正確的是（）A．需要將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高B．先接通電源，后釋放小車C．實(shí)驗(yàn)中小車的加速度越大越好(2)若電源的頻率是10Hz，在打出C點(diǎn)時(shí)小車的速度是m/s。(3)若要探究質(zhì)量與加速度的關(guān)系，則要控制不變。(4)從紙帶可以算出小車的加速度是?！敬鸢浮?1)AB(2)2.64(3)鉤碼/鉤碼質(zhì)量/力(4)12.6【詳解】（1）A．為了平衡摩擦力，該實(shí)驗(yàn)需要將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，故A正確；B．為了充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源，后釋放小車，故B正確；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差，小車的加速度應(yīng)適當(dāng)，而不是越大越好，故C錯(cuò)誤。故選AB。（2）若電源的頻率是10Hz，則打點(diǎn)時(shí)間間隔為則在打出C點(diǎn)時(shí)小車的速度為（3）若要探究質(zhì)量與加速度的關(guān)系，則要控制小車所受的合力不變，則要控制鉤碼質(zhì)量不變。（4）根據(jù)逐差法可得，小車的加速度為14．（23-24高一上·江西撫州·期末）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a與質(zhì)量M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)12345670.620.560.480.400.320.240.150.250.290.330.400.500.701.00（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”。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)趨近于勻速運(yùn)動(dòng)，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力【答案】BA【詳解】（1）[1]為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，必須控制小車所受拉力相同，而讓小車的質(zhì)量不同，所以鉤碼質(zhì)量相同，故選B。（2）[2]數(shù)據(jù)描點(diǎn)和圖像如圖所示（3）[3]A．使小車沿傾角合適的斜面運(yùn)動(dòng)，小車所受重力沿斜面的分力剛好等于小車所受的摩擦力，則小車受力可等效為只受繩的拉力，故A正確；B．若斜面傾角過(guò)大，重力沿斜面的分力大于摩擦力，小車所受合力將大于繩的拉力，不利于簡(jiǎn)化“力”的測(cè)量，故B錯(cuò)誤；C．由牛頓第二定律可知，無(wú)論小車運(yùn)動(dòng)的加速度多大，砂和桶的重力都大于繩的拉力，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)滿足砂和桶的的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，砂和桶的重力近似等于繩的拉力，砂和砂桶做加速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選A。15．（23-24高一上·河南濮陽(yáng)·期末）某物理興趣小組的同學(xué)用如圖1所示的裝置完成“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，細(xì)繩通過(guò)力傳感器與小車相連，可以從傳感器的電子顯示屏上讀出拉力的大小。（1）實(shí)驗(yàn)室提供了電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，從減小紙帶所受阻力的角度思考，應(yīng)選擇（填“電磁”或“電火花”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。（2）下列實(shí)驗(yàn)要求正確的是()（填選項(xiàng)序號(hào)）。A．定滑輪與小車之間的細(xì)線必須與木板平行B．實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出砂桶（連同砂粒）的質(zhì)量C．木板的一側(cè)墊高，是為了補(bǔ)償摩擦力以及其他阻力D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該先釋放小車，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（3）實(shí)驗(yàn)中（填“需要”或“不需要”）滿足砂桶連同砂粒的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車連同車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量。（4）實(shí)驗(yàn)中使用頻率為的交流電源，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)量小車的加速度大小，其中一條清晰的紙帶如圖2所示，在紙帶上確定了五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)在圖上，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，則小車的加速度為（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（5）實(shí)驗(yàn)中先保持小車的總質(zhì)量不變，改變砂桶的質(zhì)量，通過(guò)拉力傳感器測(cè)出繩的拉力的大小與對(duì)應(yīng)加速度的大小，作出圖像，發(fā)現(xiàn)與成正比。再保持繩的拉力大小不變，改變小車內(nèi)砝碼的數(shù)量，從而改變小車的質(zhì)量，測(cè)出小車的質(zhì)量與對(duì)應(yīng)加速度的大小，作出圖像如圖3所示，通過(guò)圖線（填“能”或“不能”）直接判斷出與的關(guān)系，原因是?！敬鸢浮侩娀鸹ˋC/CA不需要1.97不能通過(guò)圖像中的曲線無(wú)法判斷是反比例函數(shù)曲線【詳解】（1）[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)紙帶與限位孔之間、紙帶與振針之間不可避免的存在摩擦，而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用接正極的放電針和墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，實(shí)驗(yàn)誤差小，所以選用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小，故應(yīng)選擇電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；（2）[2]A．為保證小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合力不變，細(xì)線與木板需要平行，故A正確；B．實(shí)驗(yàn)中繩的拉力可由拉力傳感器測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的總質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．為了使小車所受合力為繩子的拉力，應(yīng)將木板的一側(cè)墊高，以補(bǔ)償摩擦力以及其他阻力，故C正確；D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后再釋放小車，故D錯(cuò)誤。故選AC。（3）[3]實(shí)驗(yàn)中繩的拉力可由拉力傳感器測(cè)出，不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；（4）[4]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為小車的加速度為（5）[5]通過(guò)圖像中的曲線無(wú)法判斷是反比例函數(shù)曲線，故無(wú)法準(zhǔn)確得到加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系。16．（23-24高一上·北京通州·期末）某同學(xué)進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)器材按如圖所示安裝。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為：（1）下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶）、帶滑輪的長(zhǎng)木板、墊木、小車和砝碼、槽碼、細(xì)繩。除以上器材外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：．A．天平（附砝碼）

B．秒表

C．刻度尺

D．交流電源（2）該同學(xué)將木板墊高平衡摩擦力時(shí)，在不掛槽碼的情況下輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，得到如圖所示的紙帶（圖中箭頭指向?yàn)樾≤囘\(yùn)動(dòng)的方向），則該同學(xué)平衡摩擦力時(shí)木板的傾角（選填“過(guò)大”“過(guò)小”或“適中”）。（3）該同學(xué)平衡摩擦力后按正確步驟操作，首先保持小車質(zhì)量不變，通過(guò)改變槽碼的質(zhì)量來(lái)改變小車受到的拉力，某次實(shí)驗(yàn)的紙帶如圖8所示，O、A、B、C、D、E、F是7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，測(cè)得，根據(jù)以上數(shù)據(jù)求出小車的加速度大?。ńY(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（4）接下來(lái)該同學(xué)又測(cè)了多組槽碼質(zhì)量保持不變的情況下小車和砝碼的總質(zhì)量m與小車加速度a的數(shù)據(jù)，通過(guò)描點(diǎn)作圖法畫出的圖像，發(fā)現(xiàn)當(dāng)較大時(shí)圖線發(fā)生彎曲，如圖所示，試分析原因：?！敬鸢浮緼CD/ADC/CAD/CDA/DCA/DAC過(guò)小0.81小車的質(zhì)量較小時(shí)，不再滿足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，拉力不再近似等于槽碼的重力，故圖線發(fā)生彎曲【詳解】（1）[1]A．需要天平（附砝碼）測(cè)量小車質(zhì)量，故A正確；B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就是計(jì)時(shí)工具，不需要秒表，故B錯(cuò)誤；C．需要刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間距離，故C正確；D．需要交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電，故D正確。故選ACD。（2）[2]因?yàn)榧垘宵c(diǎn)的間距沿箭頭方向逐漸變小，小車做減速運(yùn)動(dòng)，即平衡摩擦力過(guò)小，即平衡摩擦力時(shí)木板的傾角過(guò)小。（3）[3]因相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則根據(jù)逐差法，有（4）[4]當(dāng)較大時(shí)，即小車的質(zhì)量較小時(shí)，不再滿足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，拉力不再近似等于槽碼的重力，故圖線發(fā)生彎曲。17．（23-24高一上·浙江杭州·期末）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼質(zhì)量為M，砂與砂桶的質(zhì)量為m。重力加速度為g。(1)某同學(xué)在保持砂與砂桶質(zhì)量m一定時(shí)，探究小車加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系。①關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是。A．平衡摩擦力時(shí)，砂桶應(yīng)用細(xì)線通過(guò)滑輪系在小車上，且小車后面的紙帶也必須連好B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車D．為直觀分析a與M的關(guān)系，畫出圖像即可②下圖是實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶（部分）。若A，B，C……計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為，從圖中給定的數(shù)據(jù)，可求出小車的加速度大小是，打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是m/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(2)該同學(xué)繼續(xù)探究當(dāng)小車及車中砝碼質(zhì)量M一定時(shí)，加速度a與受力F的關(guān)系。該同學(xué)根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出關(guān)系圖線如圖，發(fā)現(xiàn)該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)且AB段明顯偏離直線，分析其產(chǎn)生原因，下列說(shuō)法正確的是__________。A．不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)可能是因?yàn)槠胶饽Σ亮Σ蛔鉈．不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)可能是因?yàn)槠胶饽Σ亮^(guò)度C．圖線AB段彎曲可能是砂與砂桶總質(zhì)量未滿足遠(yuǎn)小于小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的條件【答案】(1)C(2)AC【詳解】（1）①[1]A．平衡摩擦力時(shí)，不需掛砂和砂桶，但小車后面必須與紙帶相連，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過(guò)程中紙帶受到阻力，故A錯(cuò)誤；B．該實(shí)驗(yàn)是探究小車加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)保持砂與砂桶質(zhì)量m一定，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車，故C正確；D．由于a與M成反比，要直觀的體現(xiàn)a與M的關(guān)系應(yīng)該畫出圖像，故D錯(cuò)誤。故選C。②[2]根據(jù)逐差法有[3]由勻變速直線運(yùn)動(dòng)知BD段的平均速度即C點(diǎn)的瞬時(shí)速度，有（2）AB．從圖可以看出，圖像不過(guò)原點(diǎn)，即當(dāng)F為某一值是，但加速度卻為零，故未平衡摩擦力或平衡不足，故A正確，B錯(cuò)誤；C．隨著拉力增大，即懸掛物的重力增大，已經(jīng)不滿足砂與砂桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的條件，圖線會(huì)彎曲，故圖線AB段彎曲可能是砂與砂桶總質(zhì)量未滿足遠(yuǎn)小于小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的條件，故C正確。故選AC。18．（23-24高一上·廣東·期末）“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，滑塊（含遮光條）的質(zhì)量用M表示，桶及桶中橡皮泥的質(zhì)量用m表示，滑塊的加速度可由測(cè)量的物理量計(jì)算得出。（1）利用本實(shí)驗(yàn)裝置開始實(shí)驗(yàn)前（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。（2）要使桶及桶中橡皮泥所受的重力大小近似等于滑塊所受的合力大小，本實(shí)驗(yàn)（填“需要”或“不需要”）滿足。（3）如圖所示，遮光條的寬度為d，滑塊經(jīng)過(guò)光電門1和2的時(shí)間分別是和，光電門1和2之間的距離為s，則滑塊的加速度大?。ㄓ胐、、、s表示）。（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桶及桶中橡皮泥的質(zhì)量一定，改變滑塊的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖像法處理數(shù)據(jù)，為了較容易觀測(cè)加速度a與質(zhì)量M之間的關(guān)系，應(yīng)該作出a與（填“M”“”“”或“”）的圖像。【答案】不需要需要【詳解】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)用的是氣墊導(dǎo)軌，看做理想情況，不需要平衡摩擦力。（2）[2]根據(jù)題意，沙桶和沙的質(zhì)量為m，則有當(dāng)M>>m時(shí)有故要使桶及桶中橡皮泥所受的重力大小近似等于滑塊所受的合力大小，本實(shí)驗(yàn)需要滿足。（3）[3]運(yùn)用速度位移關(guān)系可求得加速度（4）[4]實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桶及桶中橡皮泥的質(zhì)量一定，改變滑塊的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，因?yàn)樗鼈兪欠幢汝P(guān)系，采用圖像法處理數(shù)據(jù)時(shí)，為了較容易觀測(cè)加速度a與質(zhì)量M之間的關(guān)系，應(yīng)該作出a與的圖像。19．（23-24高一上·湖北荊州·期末）某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“在保持砂和砂桶質(zhì)量m一定的條件下，探究小車加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。小車及車中砝碼質(zhì)量為M，砂桶及砂的質(zhì)量為m，重力加速度為g。（1）平衡小車所受的阻力：將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)。（2）若已做好阻力補(bǔ)償，在小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩的張力大小可以表示為，當(dāng)M與m的大小滿足時(shí)，才可認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力。（用題給符號(hào)表示）（3）對(duì)于該實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法中正確的是。A．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了等效替代的思想方法B．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量的思想方法C．實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先接通電源后釋放小車D．用天平測(cè)出m及M，直接用公式求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度（4）已知交流電源的頻率為，某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖乙所示，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，由該紙帶可求得小車的加速度。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】間隔均勻BC/CB0.90【詳解】（1）[1]平衡好小車所受的阻力，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列間隔均勻的點(diǎn)。（2）[2][3]由牛頓第二定律知，對(duì)小車有對(duì)砂和砂桶有所以可見當(dāng)時(shí)（3）[4]AB．實(shí)驗(yàn)中涉及了質(zhì)量和合力兩個(gè)變化的物理量，所以需要控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)為了獲得更多的信息，所以需要先接通電源，后釋放紙帶，故C正確；D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度必須由紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算得到，故D錯(cuò)誤。故選BC。（4）[5]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為由，可得所以20．（23-24高一上·安徽亳州·期末）同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)課上一起完成“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。（1）小明在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝成如上圖所示的裝置圖。小李指出該裝置中有以下錯(cuò)誤或不妥之處，你認(rèn)為小李的觀點(diǎn)中正確的有。A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用直流電源B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將長(zhǎng)木板傾斜，不掛上鉤碼，利用重力的分力平衡摩擦力C．釋放小車的初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)（2）改正實(shí)驗(yàn)裝置后，小明順利完成了實(shí)驗(yàn)。如圖是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有2個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出）。，，，，，。則打計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)小車的速度＝m/s，小車的加速度a＝（要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）平衡摩擦力后，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若細(xì)線直接與力傳感器相連，小盤和重物的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M的關(guān)系（選填“需要”或“不需要”）滿足M遠(yuǎn)大于【答案】BC/CB0.660.932不需要【詳解】（1）[1]A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源，故A錯(cuò)誤；B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將長(zhǎng)木板傾斜，不掛鉤碼，利用小車的重力分力平衡摩擦力，故B正確；C．釋放小車的初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，釋放小車的初始位置要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以充分利用紙帶多打點(diǎn)，故C正確；故選BC。（2）[2]相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔打計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)小車的速度[3]根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)逐差法可得（3）[4]力傳感器可以測(cè)量拉力的大小，故不需要滿足M遠(yuǎn)大于。21．（23-24高一上·福建福州·期末）小華采用了如圖（a）所示的裝置探究空氣阻力與物體運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系。（1）圖（b）中所示是（填“A”或“B”）A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

B．電火花計(jì)時(shí)器（2）首先將未安裝薄板的小車置于帶有定滑輪的木板上，然后將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與小車相連。平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，打出的紙帶如圖（c）所示，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，則打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車速度v=m/s，小車加速度a=m/s2。（結(jié)果均保留2位小數(shù)）（3）保持小車和鉤碼的質(zhì)量不變，在小車上安裝一薄板。實(shí)驗(yàn)近似得到的某時(shí)刻起小車v-t圖像如圖（d）所示，由圖像可知小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力大小（填“逐漸變大”、“保持不變”或“逐漸變小”），據(jù)此可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是【答案】B0.440.34逐漸變大小車受到的空氣阻力隨速度增大而增大【詳解】（1）[1]電火花計(jì)時(shí)器有正負(fù)脈沖插座，用的是墨粉紙盤，故圖（b）中所示是電火花計(jì)時(shí)器。故選B。（2）[2]計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車速度[3]由逐差法，小車加速度（3）[4]設(shè)繩的拉力為F，當(dāng)砝碼和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和薄板質(zhì)量時(shí)，可認(rèn)為繩的拉力為F等于砝碼和砝碼的總重力。由牛頓第二定律有由圖像可知，圖像斜率逐漸變小，所以加速度逐漸變小。a在變小，說(shuō)明f在變大。[5]據(jù)此可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是小車受到的空氣阻力隨速度增大而增大。22．（23-24高一上·云南昭通·期末）用如圖甲所示的裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，把右端帶有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，小車的左端連接穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，右端連接細(xì)線，細(xì)線繞過(guò)定滑輪掛有托盤和砝碼，通過(guò)墊塊調(diào)節(jié)木板左端高度平衡摩擦力。（1）下列實(shí)驗(yàn)操作中正確的有。A．先釋放小車后接通電源B．調(diào)整定滑輪使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行C．平衡摩擦力時(shí)必須移去紙帶D．平衡摩擦力時(shí)必須移去托盤和砝碼（2）圖乙為某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，確定出O、A、B、C、D、E、F共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為0.02s，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。由該紙帶可求得小車的加速度為m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受合外力F的關(guān)系，如圖所示，他們分別得到了兩條a-F圖線，兩條線都沒有通過(guò)原點(diǎn)。造成圖線②誤差的原因可能是。這組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的小車及車中砝碼的總質(zhì)量m=kg?！敬鸢浮緽D/DB0.47沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足0.5【詳解】（1）[1]A．在實(shí)驗(yàn)中，要先接通電源后釋放小車，故A錯(cuò)誤；B．調(diào)整定滑輪使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，才能使繩子中拉力等于小車受到的合力，故B正確；C．平衡摩擦力時(shí)必須連接紙帶，因?yàn)樵谛≤囃蟿?dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有摩擦，故C錯(cuò)誤；D．平衡摩擦力時(shí)必須移去托盤和砝碼，通過(guò)調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長(zhǎng)木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選BD。（2）[2]由于每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為根據(jù)逐差法可知，小車的加速度為（3）[3]由圖線②可知，當(dāng)a=0時(shí)即當(dāng)細(xì)線子上有一定拉力時(shí)，小車才有加速度，則該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。[4]圖②中，當(dāng)F=0.1N時(shí)，小車才有加速度，說(shuō)明未平衡摩擦力，即軌道水平時(shí)做的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)，可得可知圖像的斜率的倒數(shù)表示小車及車中的砝碼總質(zhì)量，為23．（22-23高一上·重慶沙坪壩·期末）在某次探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙、丁四組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車總質(zhì)量用M，重物質(zhì)量用m表示。（1）為便于測(cè)量合力的大小，并得到小車總質(zhì)量（未知）一定時(shí)，小車的加速度與所受合力成正比的結(jié)論，下列說(shuō)法正確的是A．四組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要平衡摩擦力B．四組實(shí)驗(yàn)都需要平衡摩擦力C．四組實(shí)驗(yàn)中只有乙需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件D．四組實(shí)驗(yàn)都需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件（2）某次實(shí)驗(yàn)中，利用甲圖實(shí)驗(yàn)的甲組同學(xué)在正確操作后得到了一條紙帶如下圖所示（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出），已知交流電源的頻率為f，則可以計(jì)算出本次實(shí)驗(yàn)中小車的加速度表達(dá)式為（3）后續(xù)實(shí)驗(yàn)中，甲組同學(xué)們發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)損壞，因此改變了實(shí)驗(yàn)方案，撤去彈簧測(cè)力計(jì)，仍利用甲裝置進(jìn)行了新的探究，步驟如下：①墊高長(zhǎng)木板左端，直到小車在不掛重物時(shí)，勻速下滑；②測(cè)出重物的質(zhì)量m，利用紙帶計(jì)算出懸掛重物后小車運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a大小；③改變m，重復(fù)步驟②，得到多組m、a的數(shù)據(jù)；’④以a為縱軸、m為橫軸作出的圖像，發(fā)現(xiàn)圖像為曲線，為了得到兩者的線性關(guān)系，同學(xué)們整理公式，發(fā)現(xiàn)以為縱軸，以（選填“”或“m”）為橫軸，便可得到線性圖像。若該線性圖像的斜率為k，縱截距為b，則小車的質(zhì)量（用字母k，b表示）【答案】BC【詳解】（1）[1]AB．四組實(shí)驗(yàn)中長(zhǎng)木板都是水平放置，都需要平衡摩擦力，A錯(cuò)誤，B正確；CD．四組實(shí)驗(yàn)中，乙、丁都能用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量繩的拉力，丙用力的傳感器測(cè)量繩的拉力，只有甲不能測(cè)量繩的拉力，用重物的重力替代繩的拉力，需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。（2）[2]根據(jù)逐差法可知小車運(yùn)動(dòng)的加速度為由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則代入可得（3）[3]由加速度和合力之間的關(guān)系，對(duì)m，輕繩拉力的大小為F，有對(duì)M可得以為縱軸，以為橫軸，便可得到線性圖像。[4]若該線性圖像的斜率為k，縱截距為b，則聯(lián)立可得24．（23-24高一上·云南昆明·期末）某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。

（1）除了圖甲中所給器材以及交流電源和導(dǎo)線外，在下列器材中，還必須使用的器材是（選填正確選項(xiàng)的字母）。A．秒表

B．天平（含砝碼）

C．刻度尺（2）某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖乙所示，A、B、C是3個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交變電源的頻率為50Hz。根據(jù)上述信息可得小車的加速度大小為。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖像如圖丙所示，圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是。

A．阻力補(bǔ)償過(guò)度B．阻力補(bǔ)償不足C．砂桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量【答案】BC/CB1.20A【詳解】（1）[1]探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，需使用天平測(cè)量小車和砂桶的質(zhì)量，需使用刻度尺測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離，不需要秒表測(cè)量時(shí)間。故選BC。（2）[2]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為根據(jù)逐差法求出小車的加速度大小為（3）[3]由圖像可知，當(dāng)外力為零時(shí)，小車已有加速度，圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是阻力補(bǔ)償過(guò)度。故選A。25．（2024·山東德州·模擬預(yù)測(cè)）阿特伍德機(jī)是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，某物理興趣小組現(xiàn)用來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律，如圖所示，已知重力加速度為g。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：①將質(zhì)量均為M（A的含擋光片，B的含掛鉤）的重物用輕質(zhì)細(xì)繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出（填“A的上表面”“A的下表面”或“遮光片中心”）到光電門中心的豎直距離h；②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片遮光的時(shí)間為；③為了驗(yàn)證牛頓第二定律，還需要測(cè)量的物理量有；A．遮光片的寬度dB．重物A的厚度L（2）滿足的關(guān)系式，即可驗(yàn)證牛頓第二定律。（3）不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，m不斷增大時(shí)，a會(huì)趨近于一個(gè)恒量，該恒量為。【答案】遮光片中心Ag【詳解】（1）[1][2]光電門可以測(cè)出重物A的瞬時(shí)速度，為驗(yàn)證機(jī)械能守恒，還需測(cè)量重物A上升的高度，即遮光片中心到光電門中心的豎直距離h。重物A的瞬時(shí)速度為可知要得到重物A的瞬時(shí)速度，還需測(cè)量的物理量是遮光片的寬度d。故選A。（2）[3]根據(jù)牛頓第二定律可得整理得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)立可得（3）[4]根據(jù)m不斷增大時(shí)，式子的分母趨近于1，則a會(huì)趨于g。26．（23-24高一下·云南紅河·期末）某同學(xué)用如圖甲所示裝置測(cè)量滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取。(1)在砂桶中放入適量細(xì)砂，接通電源，由靜止釋放滑塊，打出一條紙帶。從比較清晰的點(diǎn)跡起，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在紙帶上連續(xù)標(biāo)出5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如圖乙所示。電源頻率為50Hz，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度，C點(diǎn)的速度m/s。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）(2)本題中砂桶和砂的總質(zhì)量m（選填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于滑塊與動(dòng)滑輪的總質(zhì)量M。(3)多次改變砂桶中砂的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多組滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a及對(duì)應(yīng)的力傳感器示數(shù)F，以a為縱坐標(biāo)、F為橫坐標(biāo)描點(diǎn)得到如圖丙所示的圖像。由圖中數(shù)據(jù)可知，滑塊和動(dòng)滑輪的總質(zhì)量kg，滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?！敬鸢浮?1)1.00.54(2)不需要(3)0.80.05【詳解】（1）[1]由于每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為根據(jù)逐差法可知，加速度為[2]勻變速直線運(yùn)動(dòng)全程的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則有（2）實(shí)驗(yàn)中，利用力傳感器測(cè)出輕繩的拉力F，平衡摩擦力后，滑塊所受外力的合力等于2F與摩擦力之差，并沒有用砂桶和砂的總重力表示繩的拉力，可知，實(shí)驗(yàn)中砂桶和砂的總質(zhì)量m不需要遠(yuǎn)小于滑塊與動(dòng)滑輪的總質(zhì)量M。（3）[1][2]結(jié)合上述，利用牛頓第二定律有則有結(jié)合圖像有，解得，27．（23-24高一下·陜西咸陽(yáng)·期末）利用手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器可實(shí)時(shí)顯示手機(jī)加速度的數(shù)值。小明通過(guò)智能手機(jī)探究加速度與合外力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①輕彈簧上端固定，下端與手機(jī)相連接，手機(jī)下端通過(guò)細(xì)繩懸掛小瓶子（帶蓋）；②向瓶子內(nèi)裝適量細(xì)沙，整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)；③打開手機(jī)軟件，剪斷細(xì)繩，通過(guò)手機(jī)軟件記錄豎直方向加速度a隨時(shí)間t變化的圖像，并用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出瓶子和細(xì)沙的重力G；④改變瓶子中細(xì)沙質(zhì)量，重復(fù)步驟③，獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(1)某次實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)手機(jī)軟件記錄豎直方向加速度a隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，剪斷細(xì)繩瞬間手機(jī)的加速度對(duì)應(yīng)圖中的（選填“A”“B”或“C”）點(diǎn)；剪斷細(xì)繩瞬間手機(jī)受到的合力大小F等于（選填“瓶子和細(xì)沙的重力G”或“手機(jī)的重力”）。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖像如圖丙所示，由圖可得結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，。(3)若某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)得圖丙中圖線的斜率為k，則可推算出手機(jī)的質(zhì)量為（選用k、g表示）?！敬鸢浮?1)A瓶子和細(xì)沙的重力G(2)當(dāng)手機(jī)的質(zhì)量一定時(shí)，手機(jī)的加速度與手機(jī)所受合外力成正比(3)【詳解】（1）[1]前面的數(shù)據(jù)波動(dòng)是保持平衡時(shí)的輕微擾動(dòng)，后續(xù)的數(shù)據(jù)波動(dòng)是因?yàn)槭謾C(jī)在做（近似）往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故第一個(gè)峰值即為繩子被剪斷時(shí)的瞬時(shí)加速度，則剪斷細(xì)繩瞬間手機(jī)的加速度對(duì)應(yīng)圖中的A點(diǎn)；[2]剪斷細(xì)繩前，根據(jù)受力平衡可知，彈簧的彈力等于手機(jī)的重力與瓶子和細(xì)沙的重力G之和；剪斷細(xì)繩瞬間，彈簧的彈力大小不變，則手機(jī)受到的合力大小F等于瓶子和細(xì)沙的重力G。（2）由丙圖知，圖像為過(guò)原點(diǎn)的一條直線，由圖可得結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，當(dāng)手機(jī)的質(zhì)量一定時(shí)，手機(jī)的加速度與手機(jī)所受合外力成正比。（3）設(shè)手機(jī)質(zhì)量為，根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知圖像的斜率為可得手機(jī)的質(zhì)量為28．（23-24高一下·湖南邵陽(yáng)·期末）如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組“探究物體加速度與所受合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。他們調(diào)整長(zhǎng)木板和滑輪，使長(zhǎng)木板水平放置且細(xì)線平行于長(zhǎng)木板（沒有平衡摩擦力）；在托盤中放入適當(dāng)?shù)捻来a，接通電源，釋放物塊，多次改變托盤中砝碼的質(zhì)量，記錄傳感器的讀數(shù)F，測(cè)出加速度a。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)選用（選填“電磁”或“電火花”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)誤差更?。?2)如果本實(shí)驗(yàn)中托盤和砝碼的質(zhì)量用m表示，物塊的質(zhì)量用M表示，則______；A． B．C．m應(yīng)大于某值 D．m與M之間的大小關(guān)系不做要求(3)實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶，已知交流電頻率為50Hz的交流電，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，根據(jù)紙帶可求出物塊的加速度為（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；(4)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的圖像是一條直線如圖丙所示，求得圖線的斜率為k，橫軸截距為，若傳感器的質(zhì)量為，則物塊的質(zhì)量為；(5)如果摩擦阻力只考慮物塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦阻力，若已知重力加速度為g，物塊與長(zhǎng)木板動(dòng)摩擦因數(shù)為?！敬鸢浮?1)電火花(2)CD(3)2.00(4)(5)【詳解】（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針，打到紙帶上時(shí)阻力較大，會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。（2）本實(shí)驗(yàn)可通過(guò)拉力傳感器直接測(cè)得繩子的拉力，故實(shí)驗(yàn)中不需要托盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物塊的質(zhì)量，但托盤和砝碼的質(zhì)量也不能過(guò)小，本實(shí)驗(yàn)沒有平衡摩擦力，太小會(huì)導(dǎo)致物塊仍保持靜止或加速度過(guò)小。故選CD。（3）兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，則，用逐差法可求出物塊的加速度（4）根據(jù)牛頓第二定律由題得圖線的斜率為，可知?jiǎng)t物塊的質(zhì)量（5）由圖線可知，當(dāng)時(shí)，此時(shí)有解得物塊與長(zhǎng)木板動(dòng)摩擦因數(shù)為29．（23-24高一下·云南大理·期末）實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，用刻度尺測(cè)量光電門A、B之間的距離L；②用細(xì)線跨過(guò)定滑輪，細(xì)線一端與小車相連，另一端掛上托盤和砝碼，調(diào)節(jié)滑輪高度使滑輪右側(cè)細(xì)線與木板平行；③調(diào)節(jié)木板的傾角，使小車沿木板勻速下滑；④取下托盤和砝碼，測(cè)出托盤和砝碼的總質(zhì)量m；⑤取下托盤和砝碼后，讓小車從光電門A上方沿木板下滑，記錄遮光條通過(guò)光電門A、B的遮光時(shí)間分別為、，算出小車的加速度大小a；⑥改變砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟③④⑤，得到多組托盤和砝碼的總質(zhì)量、、……，以及對(duì)應(yīng)的加速度、、……⑦在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作出圖像。小車（含遮光條）的質(zhì)量用M表示，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必要的操作是______________（填正確選項(xiàng)前的字母）。A．需滿足的條件B．遮光條的寬度要適當(dāng)小一些C．小車每次必須從同一位置由靜止釋放(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得遮光條通過(guò)光電門1、2的擋光時(shí)間分別為和。則小車通過(guò)光電門1時(shí)的速度大小為小車的加速度大小為（用d、L、和表示）；(3)在坐標(biāo)紙上作出的圖像如圖乙所示，由圖像得到的結(jié)論為______________（填正確選項(xiàng)前的字母）。A．小車所受合外力一定，小車的加速度與其質(zhì)量成正比B．小車所受合外力一定，小車的加速度與其質(zhì)量成反比C．小車的質(zhì)量一定，小車的加速度與其所受合外力成正比(4)若圖乙中所得圖線的斜率為k，則小車（含遮光條）的質(zhì)量（用g和k表示）?！敬鸢浮?1)B(2)(3)C(4)【詳解】（1）A．該實(shí)驗(yàn)的原理是在掛上托盤和砝碼的情況下使小車做勻速運(yùn)動(dòng)，即小車此時(shí)處于平衡狀態(tài)，之后去掉托盤和砝碼，使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，由此可知，小車所受合外力即為托盤和砝碼的重力，因此，不需要需滿足M?m的條件，故A錯(cuò)誤；B．該實(shí)驗(yàn)用到了光電門，測(cè)速原理是用小車上所安裝遮光條通過(guò)光電門的平均速度來(lái)代替小車的瞬時(shí)速度，因此，要使所測(cè)瞬時(shí)速度更接近真實(shí)值，遮光條的寬度要適當(dāng)小一些，故B正確；C．該實(shí)驗(yàn)探究的是加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，每次小車是否從同一位置釋放并不影響實(shí)驗(yàn)探究，故C錯(cuò)誤。故選B。（2）[1]小車通過(guò)光電門1時(shí)的速度大小為[2]小車通過(guò)光電門2時(shí)的速度大小為根據(jù)可得小車的加速度大小為（3）圖乙中，縱軸表示加速度，橫軸表示托盤和砝碼的質(zhì)量，且圖像為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的原理有mg=Ma變式得由此可知，小車的質(zhì)量一定，小車的加速度與其所受合外力成正比。故選C。（4）根據(jù)可知圖像得斜率為代入數(shù)據(jù)可得30．（23-24高一上·江蘇無(wú)錫·期末）學(xué)習(xí)小組進(jìn)行“探究加速度a與物體質(zhì)量M、物體受力F的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：(1)關(guān)于平衡摩擦力的觀點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是；A．車放在傾斜長(zhǎng)木板上，在不掛砝碼和砝碼盤的情況下，輕推小車使其能在紙帶上打出均勻點(diǎn)跡，說(shuō)明小車平衡摩擦力了B．在每次改變小車質(zhì)量之后需要重新平衡摩擦力C．平衡摩擦力的目的是使小車所受合外力的大小等于細(xì)繩拉力的大小D．平衡摩擦力的目的是使細(xì)繩拉力的大小等于砝碼盤和砝碼總重力的大小(2)若用圖像法驗(yàn)證小車加速度a與質(zhì)量M的反比關(guān)系，則應(yīng)作出a隨的變化圖像（選填“”或“”）；(3)圖乙是按正確的實(shí)驗(yàn)步驟得到一條紙帶，實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接的電源周期為0.02s，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，小車運(yùn)動(dòng)的加速度為m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；(4)某同學(xué)在做保持小車質(zhì)量不變，驗(yàn)證小車的加速度與其合外力成正比的實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的a-F圖線，所得的圖線既不過(guò)原點(diǎn)，又不是直線，原因可能是；A．木板右端所墊物體較低，使得木板的傾角偏小B．木板右端所墊物體較高，使得木板的傾角偏大C．小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量D．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量(5)該小組又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)，來(lái)研究小車加速度a與F的關(guān)系，裝置如圖丁所示。將裝有力傳感器的小車放置于水平長(zhǎng)木板上，用小桶替換砝碼盤，并緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下傳感器的最大示數(shù)F0。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)F1。釋放小車，實(shí)時(shí)記錄小車運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器的示數(shù)F2。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a與F的關(guān)系如圖戊所示。不計(jì)紙帶與計(jì)時(shí)器間的摩擦。圖像中F是實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的；A．F1 B．F2 C．F1-F2 D．F2-F0(6)關(guān)于該改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是。A．小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量B．實(shí)驗(yàn)中需要將長(zhǎng)木板右端墊高C．隨著F的增大，戊圖中所畫的a與F圖線仍會(huì)彎曲D．用加砂的方法改變拉力的大小與砝碼盤的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)【答案】(1)AC(2)(3)6.22(4)AD(5)D(6)D【詳解】（1）A．車放在傾斜長(zhǎng)木板上，在不掛砝碼和砝碼盤的情況下，輕推小車使其能在紙帶上打出均勻點(diǎn)跡，說(shuō)明小車平衡摩擦力了，故A正確；B．平衡摩擦力后滿足可得故在每次改變小車質(zhì)量之后不需要重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤；CD．平衡摩擦力的目的是使小車所受合外力的大小等于細(xì)繩拉力的大小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。（2）根據(jù)牛頓第二定律可得可知與成正比，若用圖像法驗(yàn)證小車加速度a與質(zhì)量M的反比關(guān)系，則應(yīng)作出a隨的變化圖像。（3）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為根據(jù)逐差法求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為（4）AB．由圖可知，當(dāng)合外力較小時(shí)，小車的加速度為零，說(shuō)明平衡摩擦力不足，木板右端所墊物體較低，使得木板的傾角偏小，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．圖線不是直線，是由于隨著砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量的增大，不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，繩子拉力不能近似等于砝碼和砝碼盤的重力，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。（5）圖像是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，已經(jīng)平衡摩擦力，則為小車受到的合外力，即故選D。（6）A．該實(shí)驗(yàn)中力傳感器可以直接測(cè)出繩子拉力的大小，小車和傳感器的總質(zhì)量不需要遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)中不需要將長(zhǎng)木板右端墊高，因?yàn)橐呀?jīng)測(cè)量了小車所受的摩擦力，故B錯(cuò)誤；C．為小車受到的合外力，隨著F的增大，戊圖中所畫的a與F圖線不會(huì)彎曲，故C錯(cuò)誤；D．用加砂的方法改變拉力的大小與砝碼盤的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故D正確。故選D。31．（23-24高一上·四川德陽(yáng)·期末）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用圖甲所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)。(1)對(duì)小車進(jìn)行“平衡摩擦力”操作時(shí)，下列必須進(jìn)行的是（填字母序號(hào)）。A．取下沙和沙桶B．把長(zhǎng)木板沒有定滑輪的一端墊起適當(dāng)高度C．小車拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源應(yīng)斷開D．在空沙桶的牽引下，輕推一下小車，小車能做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)實(shí)驗(yàn)中，已經(jīng)測(cè)出小車的質(zhì)量為M，沙和沙桶的總質(zhì)量為m，若要將沙和沙桶的總重力大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是。(3)在實(shí)驗(yàn)操作中，下列說(shuō)法正確的是。A．求小車運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，可直接用公式求出B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車C．每改變一次小車的質(zhì)量，都需要重新平衡摩擦力D．先保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(4)該同學(xué)回到教室處理數(shù)據(jù)時(shí)才發(fā)現(xiàn)做實(shí)驗(yàn)時(shí)忘記了平衡摩擦力，也沒有記下沙和沙桶的總質(zhì)量。但在實(shí)驗(yàn)中滿足沙和沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M。圖乙為該同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所畫出的小車的加速度a與小車質(zhì)量的倒數(shù)的關(guān)系圖像。取，根據(jù)圖像可求出沙和沙桶的總質(zhì)量約為kg?！敬鸢浮?1)AB(2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（或）(3)BD(4)0.02【詳解】（1）ABD．平衡摩擦力時(shí)使小車所受重力沿木板方向分力與小車所受摩擦力平衡，故需要把長(zhǎng)木板沒有定滑輪的一端墊起適當(dāng)高度，取下沙和沙桶，然后輕推一下小車，使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故AB正確，D錯(cuò)誤；C．為確定小車是否為勻速運(yùn)動(dòng)，需要通過(guò)紙帶上點(diǎn)跡是否均勻來(lái)判斷，應(yīng)讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，故C錯(cuò)誤。故選AB。（2）設(shè)小車的質(zhì)量為M