4.2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系-2022-2023學(xué)年高一物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專題系列（人教版2019必修第一冊(cè)）

4.2試驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系一：學(xué)問(wèn)精講歸納考點(diǎn)一、試驗(yàn)思路——把握變量法1．探究加速度與力的關(guān)系保持小車質(zhì)量不變，通過(guò)轉(zhuǎn)變槽碼的個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)變小車所受的拉力，測(cè)得不同拉力下小車運(yùn)動(dòng)的加速度，分析加速度與拉力的定量關(guān)系．2．探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系保持小車所受的拉力不變，通過(guò)在小車上增加重物轉(zhuǎn)變小車的質(zhì)量，測(cè)得不同質(zhì)量的小車對(duì)應(yīng)的加速度，分析加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系．考點(diǎn)二、物理量的測(cè)量1．質(zhì)量的測(cè)量：用天平測(cè)量．在小車中增減砝碼的數(shù)量可轉(zhuǎn)變小車的質(zhì)量．2．加速度的測(cè)量(1)方法1：讓小車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用刻度尺測(cè)量小車移動(dòng)的位移x，用秒表測(cè)量發(fā)生這段位移所用的時(shí)間t，然后由a＝eq\f(2x,t2)計(jì)算出加速度a.(2)方法2：由紙帶依據(jù)公式Δx＝aT2，結(jié)合逐差法計(jì)算出小車的加速度．(3)方法3：不直接測(cè)量加速度，求加速度之比，例如：讓兩個(gè)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，測(cè)出各自的位移x1、x2，則eq\f(a1,a2)＝eq\f(x1,x2)，把加速度的測(cè)量轉(zhuǎn)換成位移的測(cè)量．考點(diǎn)三．力的測(cè)量在阻力得到補(bǔ)償?shù)臓顩r下，小車受到的拉力等于小車所受的合力．(1)在槽碼的質(zhì)量比小車的質(zhì)量小得多時(shí)，可認(rèn)為小車所受的拉力近似等于槽碼所受的重力．(2)使用力傳感器可以直接測(cè)量拉力的大小，不需要使槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．三、試驗(yàn)器材小車、砝碼、槽碼、細(xì)線、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、溝通電源、紙帶、刻度尺、天平．考點(diǎn)四、進(jìn)行試驗(yàn)1．用天平測(cè)出小車的質(zhì)量m，并把數(shù)值記錄下來(lái)．2．按如圖1所示的裝置把試驗(yàn)器材安裝好(小車上先不系細(xì)線)．圖13．補(bǔ)償阻力：在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊上墊木，反復(fù)移動(dòng)墊木位置，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，直到輕推小車使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可保持勻速直線運(yùn)動(dòng)為止(紙帶上相鄰點(diǎn)間距相等)，此時(shí)小車重力沿斜面方向的分力等于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力和長(zhǎng)木板的摩擦阻力及其他阻力之和．4．把細(xì)線繞過(guò)定滑輪系在小車上，另一端掛上槽碼．保持小車質(zhì)量不變，轉(zhuǎn)變槽碼的個(gè)數(shù)，以轉(zhuǎn)變小車所受的拉力．處理紙帶，測(cè)出加速度，將結(jié)果填入表1中．表1小車質(zhì)量肯定拉力F/N加速度a/(m·s－2)5.保持槽碼個(gè)數(shù)不變，即保持小車所受的拉力不變，在小車上加放砝碼，重復(fù)上面的試驗(yàn)，求出相應(yīng)的加速度，把數(shù)據(jù)記錄在表2中．表2小車所受的拉力肯定質(zhì)量m/kg加速度a/(m·s－2)考點(diǎn)五、數(shù)據(jù)分析1．分析加速度a與力F的定量關(guān)系由表1中記錄的數(shù)據(jù)，以加速度a為縱坐標(biāo)，力F為橫坐標(biāo)，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作出a－F圖像，如圖2所示，若圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，就能說(shuō)明a與F成正比．圖22．分析加速度a與質(zhì)量m的定量關(guān)系由表2中記錄的數(shù)據(jù)，以a為縱坐標(biāo)，以eq\f(1,m)為橫坐標(biāo)，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作出a－eq\f(1,m)圖像，如圖3所示．若a－eq\f(1,m)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明a與eq\f(1,m)成正比，即a與m成反比．圖33．試驗(yàn)結(jié)論(1)保持物體質(zhì)量不變時(shí)，物體的加速度a與所受拉力F成正比．(2)保持拉力F不變時(shí)，物體的加速度a與質(zhì)量m成反比．六、留意事項(xiàng)1．打點(diǎn)前小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且應(yīng)先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后放開(kāi)小車．2．在補(bǔ)償阻力時(shí)，不要(選填“要”或“不要”)懸掛槽碼，但小車應(yīng)連著紙帶且啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．用手輕輕地給小車一個(gè)初速度，假如在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔均勻，表明小車受到的阻力跟它受到的重力沿斜面對(duì)下的分力平衡．3．轉(zhuǎn)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．4．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)也要盡可能地均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去．二：考點(diǎn)題型歸納題型一：試驗(yàn)圖像問(wèn)題1．（2021·江蘇南京·高一）如圖是用阻力補(bǔ)償法“探究加速度與力的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置，小車的前端固定有拉力傳感器，跨過(guò)定滑輪的輕繩一端固定于傳感器，另一端與裝有砝碼的托盤相連。試驗(yàn)中保持小車質(zhì)量不變，轉(zhuǎn)變砝碼的質(zhì)量，測(cè)出繩中拉力大小F與相應(yīng)的加速度大小a，作出a－F圖像，下列圖像中正確的是（）A．B．C．D．2．（2021·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）如圖（a）為“用DIS爭(zhēng)辯加速度和力的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置。某試驗(yàn)小組轉(zhuǎn)變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，繪出如圖（b）所示的圖像。引起誤差的主要緣由是（）A．小車與軌道之間存在摩擦 B．先點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”，后釋放小車C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D．所用小車的質(zhì)量太大3．（2021·全國(guó)·高一）某同學(xué)做探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的試驗(yàn)中由于遺忘平衡摩擦力，所得的a-F圖像為圖中的（）A．B．C． D．題型一、試驗(yàn)原理與試驗(yàn)操作與試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理4．（2022·廣東·饒平縣其次中學(xué)高一開(kāi)學(xué)考試）用圖甲所示裝置“探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。請(qǐng)思考并完成相關(guān)內(nèi)容：（1）試驗(yàn)時(shí)平衡摩擦力操作如下：將小車靜止放在水平長(zhǎng)木板右端，連接已穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，且取下砝碼和砝碼盤，調(diào)整長(zhǎng)木板右端的高度，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，輕撥小車，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列_______的點(diǎn)，說(shuō)明小車已經(jīng)平衡摩擦力；（2）圖乙為某次試驗(yàn)得到的紙帶，已知所用電源的頻率為50Hz。依據(jù)紙帶可求出打出B點(diǎn)時(shí)小車的速度為_(kāi)______m/s；小車的加速度大小為_(kāi)_____m/s2；（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）小薇同學(xué)爭(zhēng)辯小車質(zhì)量肯定的狀況下加速度a與合外力F的關(guān)系，得到了如圖丙中①所示的a-F圖線，主要緣由是______；（4）小丹同學(xué)爭(zhēng)辯小車質(zhì)量肯定的狀況下加速度a與砝碼重力F（遺忘測(cè)量砝碼盤的質(zhì)量，但其他操作均正確）的關(guān)系，得到的a-F圖線應(yīng)當(dāng)是圖丙中的______（填“①”“②”或“③”）。5．（2022·江西·贛南師范高校附屬中學(xué)高一期末）用如圖甲所示的試驗(yàn)裝置探究“加速度與物體質(zhì)量、合外力的關(guān)系”。（1）下列做法正確的是________；A．調(diào)整滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)線與長(zhǎng)木板保持平行B．將砝碼桶用細(xì)線通過(guò)定滑輪拴在小車上，通過(guò)調(diào)整木板的傾斜度平衡小車受到的滑動(dòng)摩擦力C．試驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．通過(guò)增減小車上的砝碼轉(zhuǎn)變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)整木板的傾斜度（2）為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運(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)量小車和小車上砝碼的總質(zhì)量________（填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）；（3）試驗(yàn)中打出的紙帶如圖乙所示，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s，由此可算出小車的加速度大小為a=________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；由數(shù)據(jù)分析可知，圖乙中紙帶對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)________（填“滿足”或“不滿足”）第（2）問(wèn)中的質(zhì)量關(guān)系。6．（2022·江蘇·高一開(kāi)學(xué)考試）某小組用如圖甲所示的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用溝通電的頻率為50Hz。（1）若小車的總質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m，則當(dāng)滿足___________條件時(shí)，可認(rèn)為小車受到合外力大小等于陸碼和砝碼盤的總重力大?。唬?）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系試驗(yàn)中，下列做法中正確的有___________；A．補(bǔ)償阻力時(shí)，將裝砝碼的砝碼盤用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B．補(bǔ)償阻力時(shí)，將紙帶連接在小車上C．使上部分細(xì)線與木板平行D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可由牛頓其次定律直接求出（3）甲同學(xué)通過(guò)對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車的加速度a。如圖乙是某次試驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”時(shí)小車的速度大小為_(kāi)__________m/s，小車的加速度為_(kāi)__________m/s2（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（4）乙同學(xué)通過(guò)給小車上增減槽碼來(lái)轉(zhuǎn)變小車的總質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出圖線后，發(fā)覺(jué)當(dāng)較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲，該同學(xué)后來(lái)又對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避開(kāi)了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，則該同學(xué)的修正方案可能是___________；A．改畫a與的關(guān)系圖線 B．改畫a與（M+m）的關(guān)系圖線C．改畫a與的關(guān)系圖線 D．改畫a與的關(guān)系圖線（5）小明利用如圖丙所示的試驗(yàn)方案，探究小車質(zhì)量肯定時(shí)加速度與合外力之間的關(guān)系，圖中上下兩層水平軌道，細(xì)線跨過(guò)滑輪并掛上砝碼盤，在肯定的條件下將砝碼和砝碼盤的總重作為小車所受合外力大小，兩小車尾部細(xì)線連到把握裝置上，試驗(yàn)時(shí)通過(guò)把握裝置使兩小車同時(shí)開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)停止，他測(cè)量了兩小車的位移分別為x1、x2，加速度分別為a1、a2，則=___________。題型二：加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系試驗(yàn)的創(chuàng)新改進(jìn)7．（2022·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的試驗(yàn)裝置如圖甲所示，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過(guò)細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。（1）若遮光條的寬度d=4.7mm，試驗(yàn)時(shí)將小車從位置A由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt，則小車經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為v=______（用字母表示）。（2）測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt，通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖像，爭(zhēng)辯小車加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出______圖像。A．Δt—m

B．Δt2—m C．

D．（3）有一位同學(xué)通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量作出的圖線如圖乙所示，試分析∶①圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的緣由是______或______；②圖線上部彎曲的緣由是______。8．（2022·廣東汕頭·高一期末）某同學(xué)想通過(guò)用手機(jī)高速拍照的功能來(lái)探究加速度與力的關(guān)系，接受如圖甲的試驗(yàn)裝置。（1）依據(jù)該示意圖安裝好器材后，進(jìn)行如下的試驗(yàn)：①長(zhǎng)木板一端墊高，平衡小車的摩擦；②將小車停放在長(zhǎng)木板的頂端，使其指針對(duì)準(zhǔn)刻度尺的0刻度；③開(kāi)啟手機(jī)高速拍照，再啟動(dòng)電子計(jì)時(shí)器同時(shí)釋放小車，讓小車加速下滑，轉(zhuǎn)變重物的質(zhì)量，重復(fù)操作幾遍。（2）打開(kāi)手機(jī)錄制好的視頻，通過(guò)慢動(dòng)作播放，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，然后，通過(guò)電子計(jì)時(shí)器，找出小車運(yùn)動(dòng)的位移，運(yùn)動(dòng)的位移，運(yùn)動(dòng)的位移，運(yùn)動(dòng)的位移，則小車的加速度為_(kāi)_____。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）該試驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)______（“等于”或“不等于”）小車所受合外力，小車的質(zhì)量和重物的質(zhì)量______（“需要”或“不需要”）滿足。（4）以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出圖像，如圖乙，該圖線是一條直線，則可得到的結(jié)論是______。（5）若直線與橫坐標(biāo)的夾角為，則該小車的質(zhì)量為_(kāi)_____。9．（2022·全國(guó)·高一）用如圖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。小車上固定一個(gè)定滑輪，細(xì)繩通過(guò)滑輪連接彈簧測(cè)力計(jì)和沙桶。（1）試驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_________電源（填“溝通”或“直流”），若電源頻率為50Hz，這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是每隔_________s打一次點(diǎn)；（2）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所示：（圖中每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出）則在該次試驗(yàn)中，紙帶中C點(diǎn)的速度為_(kāi)_______m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)__________（結(jié)果均保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）；（3）某同學(xué)做試驗(yàn)時(shí)，未把木板的一側(cè)墊高，就連續(xù)進(jìn)行其他試驗(yàn)步驟，則該同學(xué)作出的小車的加速度與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的圖像如圖所示，則試驗(yàn)中小車受到的摩擦力大小為_(kāi)_________（用圖中字母表示）。三：課堂過(guò)關(guān)精練一、單選題10．（2022·全國(guó)·高一）如圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車（含車內(nèi)砝碼）總質(zhì)量為M，試驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮?，小車運(yùn)動(dòng)加速度用a表示。在探究加速度與小車受力關(guān)系的過(guò)程中，要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是（）A．M＝100g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gB．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gD．M＝100g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g11．（2022·黑龍江·賓縣其次中學(xué)高一期末）在探究加速度與小車質(zhì)量關(guān)系的過(guò)程中，應(yīng)保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變，通過(guò)增減小車中砝碼轉(zhuǎn)變小車質(zhì)量M，試驗(yàn)測(cè)出幾組a、M數(shù)據(jù)，下列圖線能直觀合理且正確反映a-M關(guān)系的是（）A．B．C．D．12．（2022·黑龍江·賓縣其次中學(xué)高一期末）如圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車（含車內(nèi)砝碼）總質(zhì)量為M，試驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮?，小車運(yùn)動(dòng)加速度用a表示。試驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)整長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是（）A．將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)整m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)B．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴?，輕推小車，觀看推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)C．將長(zhǎng)木板帶有定滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(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，從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)D．將長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離定滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(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，從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)13．（2022·天津河西·高一期末）圖甲為某次探究加速度a跟物體所受合力F和質(zhì)量m的關(guān)系試驗(yàn)裝置圖。保持小車質(zhì)量不變，轉(zhuǎn)變砂和砂桶質(zhì)量，進(jìn)行多次測(cè)量。依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線，如圖乙所示，圖中直線沒(méi)有通過(guò)原點(diǎn)，下列說(shuō)法不正確的是（）A．要爭(zhēng)辯這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系，需接受的思想方法是把握變量法B．要爭(zhēng)辯這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系，需接受的思想方法是等效替換法C．物體的質(zhì)量為0.7千克D．直線沒(méi)有通過(guò)原點(diǎn)，說(shuō)明試驗(yàn)前未平衡摩擦力14．（2022·河南洛陽(yáng)·高一期末）在物理學(xué)的重大發(fā)覺(jué)中，科學(xué)家們總結(jié)出了很多物理學(xué)爭(zhēng)辯方法，以下敘述正確的是（）A．在爭(zhēng)辯物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體運(yùn)用了假設(shè)法B．在試驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，運(yùn)用了把握變量法C．在爭(zhēng)辯瞬時(shí)速度時(shí)，當(dāng)趨近于零時(shí)，用表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度，運(yùn)用了等效法D．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分成很多小段，然后將各小段位移相加，運(yùn)用了極限的方法15．（2022·江蘇蘇州·高一期末）一同學(xué)利用如圖甲所示的試驗(yàn)裝置探究質(zhì)量肯定時(shí)加速度a與力F的關(guān)系。另一同學(xué)在圖甲試驗(yàn)裝置中的小車上固定一個(gè)力傳感器（如圖乙）來(lái)完成試驗(yàn)。下列關(guān)于試驗(yàn)操作的說(shuō)法中正確的是（）A．圖甲試驗(yàn)中，小車由靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)后所受拉力大小等于所掛槽碼的重力B．圖乙試驗(yàn)中，木板水平常，力傳感器上的讀數(shù)等于小車所受合力的大小C．圖乙試驗(yàn)中，所掛槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．圖甲、圖乙兩個(gè)試驗(yàn)中，為得到質(zhì)量肯定時(shí)a與F成正比，都需要補(bǔ)償阻力二、試驗(yàn)題16．（2023·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）某試驗(yàn)小組利用如圖所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_______（填字母代號(hào)）。A．調(diào)整滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B．在調(diào)整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．試驗(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)增減木塊上的砝碼轉(zhuǎn)變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)整木板傾斜度（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。（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）17．（2022·江蘇·宿遷市文昌高級(jí)中學(xué)高一期中）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”試驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖所示的裝置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的溝通電頻率為。（1）該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)，如下圖（）所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)的距離分別為、、、、，則打點(diǎn)時(shí)小車速度為_(kāi)__，小車的加速度為_(kāi)____；（2）該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)保持_________；若該同學(xué)要探究加速度和拉力關(guān)系，應(yīng)當(dāng)保持_________不變；（3）該同學(xué)通過(guò)數(shù)據(jù)的處理作出了圖象，如圖（）所示，則圖中直線不過(guò)原點(diǎn)的緣由可能是_____________________。18．（2022·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）在爭(zhēng)辯作用力F肯定時(shí)，小車的加速度a與小車（含砝碼）質(zhì)量M的關(guān)系的試驗(yàn)中，某同學(xué)安裝的試驗(yàn)裝置和設(shè)計(jì)的試驗(yàn)步驟如下：A．用天平稱出小車和槽碼的質(zhì)量B．按圖安裝好試驗(yàn)器材C．把輕繩系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛槽碼D．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在8V電壓的蓄電池上，接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量E.保持槽碼的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述試驗(yàn)F.分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值G.作a-M關(guān)系圖像，并由圖像確定a與M的關(guān)系（1）請(qǐng)改正試驗(yàn)裝置圖中的錯(cuò)誤。①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置：______；②小車位置：______；③定滑輪位置：______。（2）該同學(xué)漏掉的重要試驗(yàn)步驟是______，該步驟應(yīng)排在步驟______之后；（3）在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是步驟______，應(yīng)把______改為_(kāi)_____；（4）在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖遣襟E______，應(yīng)把______改為_(kāi)_____。四：高分突破精練19．（2022·全國(guó)·高一）某試驗(yàn)小組在“探究加速度與物體的質(zhì)量、受力的關(guān)系”試驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下的試驗(yàn)方案，試驗(yàn)裝置如圖甲所示。已知小車質(zhì)量M=261g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的溝通電頻率f=50Hz。其試驗(yàn)步驟是：A．按試驗(yàn)裝置圖安裝好試驗(yàn)裝置；B．利用墊塊調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車（與紙帶、細(xì)繩和砝碼盤相連）能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；C．取下細(xì)繩和砝碼盤，登記砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；D．將小車置于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器旁（小車與紙帶相連，但與細(xì)繩和砝碼盤不相連），先接通電源，再放開(kāi)小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，轉(zhuǎn)變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)A、B、C、D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度?；卮鹨韵聠?wèn)題：（1）按上述方案做試驗(yàn)，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？___（填“是”或“否”）。（2）試驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖乙所示，每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，由該紙帶可求得小車的加速度a=____m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）某次試驗(yàn)砝碼盤中砝碼的重力和對(duì)應(yīng)小車的加速度數(shù)據(jù)如下表。次數(shù)12345砝碼盤中砝碼的重力F/N0.100.150.200.250.30小車的加速度a/（m·s-2）0.610.801.001.191.38①請(qǐng)依據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a-F圖像；_______②造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的最主要緣由是_______。20．（2022·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）為了探究質(zhì)量肯定時(shí)加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的試驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量。m為沙和沙桶的質(zhì)量。（滑輪質(zhì)量不計(jì)）（1）試驗(yàn)時(shí)，肯定要進(jìn)行的操作和保證的條件是___________；A．用天平測(cè)出沙和沙桶的質(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，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)D．轉(zhuǎn)變沙和沙桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E．為減小誤差，試驗(yàn)中肯定要保證沙和沙桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M（2）該同學(xué)在試驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接受的是頻率為50Hz的溝通電，依據(jù)紙帶可求出小車的加速度為_(kāi)__________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）以彈簧測(cè)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圖像如圖丙所示，由圖像可知，質(zhì)量不變的物體受到的合外力F與產(chǎn)生的加速度a成___________（填“正比”或“反比”）。21．（2022·貴州·遵義市匯川區(qū)周林高級(jí)中學(xué)有限公司高一開(kāi)學(xué)考試）“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置如圖所示：（1）下列說(shuō)法正確的是___________（單選）A．每次轉(zhuǎn)變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力B．試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本試驗(yàn)砝碼及砝碼盤的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)作圖像（2）某同學(xué)在試驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示，他選擇了幾個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，其中、、、，已知電源頻率為，則點(diǎn)的速度為_(kāi)__________，紙帶加速度的大小是___________（保留兩位有效數(shù)字）。（3）某同學(xué)將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，其目是為了平衡摩擦力。但他把長(zhǎng)木板的右端墊得過(guò)高，使得傾角過(guò)大。用表示小車的加速度，表示細(xì)線作用于小車的拉力。則他繪出的關(guān)系圖像是___________A．

B．

C．

D．22．（2022·甘肅酒泉·高一期末）在探究加速度與力關(guān)系的試驗(yàn)中，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示（俯視圖）的試驗(yàn)方案：將兩個(gè)小車放在水平木板上，前端分別系一條細(xì)線跨過(guò)定滑輪與砝碼盤相連，后端各系一細(xì)線。（1）為了平衡小車的阻力，在掛砝碼盤前他需要調(diào)整木板傾斜度，輕推小車觀看到________；（2）在保證兩小車質(zhì)量相同、盤中砝碼質(zhì)量不同的狀況下，用一黑板擦把兩條細(xì)線同時(shí)按在桌子上，抬起黑板擦兩小車同時(shí)開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)，按下黑板擦兩小車同時(shí)停下來(lái)小車前進(jìn)的位移分別為、，由于，則測(cè)出砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量、，若滿足________，即可得出小車的質(zhì)量肯定時(shí)其加速度與拉力成正比的結(jié)論，若小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量，但該試驗(yàn)中測(cè)量的誤差仍舊較大，其主要緣由是________；（3）由于安裝了拉力傳感器，下列操作要求中不需要的是________A．測(cè)出砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量B．將木板墊起適當(dāng)角度以平衡摩擦力C．跨過(guò)滑輪連接小車的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行D．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量（4）測(cè)出小車質(zhì)量并保持不變，轉(zhuǎn)變砝碼的質(zhì)量分別測(cè)得小車加速度與拉力傳感器示數(shù)，利用測(cè)得數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中畫出圖線（A）；若小軍又以為斜率在圖像上畫出圖線如圖丙，利用圖像中給出的信息，可求出拉力傳感器的質(zhì)量為_(kāi)_______。23．（2022·江蘇省揚(yáng)中高級(jí)中學(xué)高一開(kāi)學(xué)考試）某試驗(yàn)小組用圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)，裝置中的力傳感器可以把細(xì)繩拉力F的大小記錄下來(lái)。（1）在試驗(yàn)開(kāi)頭前把木板右側(cè)墊高，以補(bǔ)償小車在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力。下列在補(bǔ)償阻力時(shí)做法正確的是______（填選項(xiàng)前的字母）。A．小車前端不掛細(xì)繩和槽碼B．小車前端需要掛上細(xì)繩和槽碼C．小車尾部不需要安裝紙帶D．小車尾部需要安裝紙帶，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔（2）試驗(yàn)小組接著“探究加速度與物體受力之間關(guān)系”，試驗(yàn)時(shí)______（選填“需要”或“不需要”）滿足懸掛的槽碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。（3）圖乙為試驗(yàn)中得到的一條紙帶，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，所用溝通電源頻率為f，李紅量出計(jì)數(shù)點(diǎn)AD間的距離為，DG間的距離為，她計(jì)算加速度的表達(dá)式為_(kāi)____。（4）完成本試驗(yàn)后，試驗(yàn)小組又將圖甲中的木板水平放置，把小車換成一個(gè)木塊來(lái)測(cè)量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。測(cè)出多組數(shù)據(jù)后作出木塊的加速度a隨細(xì)繩拉力F變化的關(guān)系圖像如圖丁所示，若圖像的斜率為k，與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為b，重力加速度為g，則木塊的質(zhì)量______，______。24．（2022·浙江·瑞安市第六中學(xué)高一階段練習(xí)）在“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”試驗(yàn)中，某組同學(xué)的試驗(yàn)裝置如圖甲所示.。（1）在本試驗(yàn)中，先保持質(zhì)量不變，探究加速度與力的關(guān)系；再保持力不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，這種爭(zhēng)辯方法叫做______。A．把握變量法

B．等效替代法

C．抱負(fù)化方法（2）本試驗(yàn)在平衡摩擦力后，由于用砝碼桶與砝碼的重力代替繩子拉力，導(dǎo)致試驗(yàn)的系統(tǒng)誤差。若考慮到該誤差的存在，在保持小車質(zhì)量不變，探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，做出a隨F變化的關(guān)系圖像接近下圖中哪一個(gè)______（選填“A”、“B”或“C”）。（3）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，在一條記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶上，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（中間有四個(gè)點(diǎn)未畫出），分別標(biāo)為1、2、3、4、5，如圖乙所示。經(jīng)測(cè)量得各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為2.98cm、3.85cm、4.70cm、5.55cm，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。25．（2022·廣東惠州·高一期末）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，得出了一條從左到右打點(diǎn)的紙帶如圖乙所示。計(jì)時(shí)器所使用溝通電的頻率為，從比較清楚的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(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_(kāi)_______s。（2）測(cè)量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖乙所示，則該小車的加速度________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。為平衡摩擦力還應(yīng)適當(dāng)________（填“增大”或“減小”）木板與桌面的夾角，直至打點(diǎn)均勻?yàn)橹?。?）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)小車的速度________m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。26．（2022·廣東韶關(guān)·高一期末）圖1為某同學(xué)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置示意圖，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔用T表示，小車的加速度可由小車后面拖動(dòng)的紙帶上打出的點(diǎn)計(jì)算得出，完成以下小題：（1）電火花計(jì)時(shí)器使用___________V（填“4-6”或“220”）的___________（填“溝通”或“直流”）電源。（2）試驗(yàn)之前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法如下：將木板的右端墊高，讓小車在木板上運(yùn)動(dòng)，直到小車可以做___________（選填“勻速”或“加速”）運(yùn)動(dòng)時(shí)為止。（3）試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在釋放紙帶___________（選填“之前”或“之后”）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源。（4）如圖2為該同學(xué)打出的一條紙帶，紙帶上有O、A、B、C、D、E和F等計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得O到C的距離為，C到F的距離為，用、和T表示出小車的加速度a=___________。27．（2022·陜西·蒲城縣蒲城中學(xué)高一期末）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”試驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖甲所示的裝置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的溝通電頻率為50Hz。（1）該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)，如圖乙所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則打E點(diǎn)時(shí)小車的速度為_(kāi)____m/s，小車的加速度為_(kāi)_____m/s2。（2）該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)保持______不變；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)保持______不變。（3）該同學(xué)通過(guò)數(shù)據(jù)的處理作出了a—F圖像，如圖丙所示，則圖中直線部分不過(guò)原點(diǎn)的緣由可能是______。28．（2022·陜西省黃陵縣中學(xué)高一期末）某試驗(yàn)小組利用圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證“牛頓其次定律”。（1）小明想用砂桶及砂的重力代替小車受到的合外力，為了削減試驗(yàn)誤差，小明做了兩方面的調(diào)整：a、將木板的___________（選填“左”或“右”）側(cè)墊高，平衡摩擦力；b、調(diào)整砂桶及砂的總質(zhì)量___________（選填“等于”“遠(yuǎn)小于”或“遠(yuǎn)大于”）小車的質(zhì)量。（2）已知小車質(zhì)量M，重力加速度g以及小車加速度a，若牛頓其次定律成立，則砂桶及砂的質(zhì)量___________（用已知物理量符號(hào)表示）。29．（2021·云南·開(kāi)遠(yuǎn)市教育科學(xué)爭(zhēng)辯所高一期末）“探究加速度與物體質(zhì)量，受力的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置如圖所示。小車的質(zhì)量為M，砝碼和盤的總質(zhì)量為m。正確安裝好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并使小車與滑輪間的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。（1）為了使分析數(shù)據(jù)時(shí)可認(rèn)為法碼和盤的總重力等于小車所受合外力，你認(rèn)為應(yīng)實(shí)行的折施有①___________；②___________；（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)露所用溝通電源的頻率為50Hz，從比較清楚的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖。則該小車的加速度為_(kāi)__________m/s2，打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為_(kāi)__________m/s（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。30．（2022·河南河南·高一期末）如圖甲所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)小車裝置（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等未畫出）（1）本試驗(yàn)需要測(cè)量的物理量有三個(gè)，分別是________、_________和小車運(yùn)動(dòng)的加速度。（2）“用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”方案中，下列說(shuō)法正確的有_________。A．把木板的一側(cè)墊高，補(bǔ)償小車受到的阻力時(shí)，應(yīng)裝上紙帶，不掛鉤碼，使小車能夠沿木板勻速運(yùn)動(dòng)B．試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車C．試驗(yàn)中所掛鉤碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量D．每次轉(zhuǎn)變小車的質(zhì)量時(shí)，都應(yīng)重新調(diào)整木板的傾斜度（3）某同學(xué)在試驗(yàn)中，打出的一條紙帶如圖乙所示，他選擇了幾個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有畫出，其中、、、，已知溝通電的頻率為，則打下D點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為_(kāi)__________m/s，小車在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小是___________。（均保留兩位有效數(shù)字）（4）本試驗(yàn)中認(rèn)為小車受到的拉力等于鉤碼的重力，實(shí)際上是做了近似處理，在操作均正確的狀況下，小車受到的拉力F的精確?????值的表達(dá)式是___________。（已知鉤碼質(zhì)量、小車質(zhì)量，重力加速度為g）（5）某同學(xué)依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的圖像，該同學(xué)做試驗(yàn)時(shí)存在的問(wèn)題是___________。參考答案：1．C【詳解】平衡摩擦力后，用傳感器測(cè)得的繩子的拉力即為小車受到的合力，依據(jù)可知a-F圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線。故選C。2．A【詳解】由圖像可知，直線不過(guò)原點(diǎn)，即當(dāng)外力F到達(dá)肯定值時(shí)小車才會(huì)產(chǎn)生加速度，可知其緣由是小車與軌道之間存在摩擦。故選A。3．D【詳解】試驗(yàn)中遺忘平衡摩擦力，則F-f=Ma即F=Ma+f當(dāng)拉力增加到肯定值時(shí)小車才會(huì)產(chǎn)生加速度，則圖像為D。故選D。4．

點(diǎn)距均勻

1.6

3.2

未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足

③【詳解】（1）[1]輕撥小車，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)距均勻的點(diǎn)，說(shuō)明此時(shí)小車沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即已經(jīng)平衡摩擦力。（2）[2]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，所以打出B點(diǎn)時(shí)小車的速度為[3]依據(jù)逐差法可得小車的加速度大小為（3）[4]圖丙中①所示的a-F圖線存在橫截距，說(shuō)明F要達(dá)到肯定大小后小車才能具有加速度，即小車仍受到摩擦力作用，主要緣由是未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。（4）[5]遺忘測(cè)量砝碼盤的質(zhì)量（設(shè)為m），但其他操作均正確，則a與F的實(shí)際關(guān)系滿足則所作a-F圖像應(yīng)存在縱截距，即圖丙中的③。5．

AD##DA

遠(yuǎn)小于

6.22

不滿足【詳解】（1）[1]A．為保證細(xì)線的拉力為小車所受的合外力，細(xì)線要與長(zhǎng)木板保持平行，故A正確；B．平衡摩擦力時(shí)，不需要拴細(xì)線和砝碼桶，故B錯(cuò)誤；C．試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源再釋放小車，故C錯(cuò)誤；D．轉(zhuǎn)變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故D正確。故選AD。（2）[2]依據(jù)牛頓其次定律，對(duì)小車有對(duì)砝碼桶和桶內(nèi)砝碼有聯(lián)立可得由此可知，當(dāng)砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量M時(shí)，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力mg在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力F；（3）[3]依據(jù)逐差法可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度為[4]依據(jù)圖中的數(shù)據(jù)分析可得，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離的增量偏差較大，說(shuō)明二者的質(zhì)量關(guān)系不滿足要求。6．

BC

0.49

0.45

A

【詳解】（1）[1]小車在水平方向受到繩子的拉力T，砝碼和砝碼盤受到重力和繩子拉力T，當(dāng)小車做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)有解得當(dāng)，可認(rèn)為小車受到合外力大小等于陸碼和砝碼盤的總重力大??；（2）[2]A．補(bǔ)償阻力時(shí)，是使小車在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，不應(yīng)將裝砝碼的砝碼盤用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上，故A錯(cuò)誤；B．補(bǔ)償阻力時(shí)，將紙帶連接在小車上，打出點(diǎn)跡，用來(lái)推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．做試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使上部分細(xì)線與木板平行，確保繩子拉力沿小車運(yùn)動(dòng)方向，故C正確；D．本試驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，小車運(yùn)動(dòng)的加速度不應(yīng)當(dāng)由牛頓其次定律直接求出，故D錯(cuò)誤。故選BC。（3）[3]打計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”時(shí)小車的速度大小為[4]小車的加速度為（4）[5]依據(jù)（1）分析可知a與成正比，該同學(xué)的修正方案可能是改畫a與的關(guān)系圖線，故A正確。故選A。（5）[6]試驗(yàn)時(shí)通過(guò)把握裝置使兩小車同時(shí)開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)停止,兩小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同依據(jù)可知a與x成正比7．

D

沒(méi)有補(bǔ)償阻力

補(bǔ)償阻力過(guò)小

未滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量【詳解】（1）[1]小車經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度v=（2）[2]由牛頓其次定律有mg=m車a由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2=2aL可得ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。（3）①[3][4]圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)而與F軸相交，表明繩彈力不為0時(shí)，小車的加速度仍舊為0，說(shuō)明沒(méi)有補(bǔ)償阻力或補(bǔ)償阻力過(guò)小。②[5]圖線上部彎曲表明理論值與試驗(yàn)值存在較大的差距，這是由于隨著m的增大，由于沒(méi)有滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的關(guān)系，使得重物的重力與繩拉力大小已經(jīng)不再近似相等，而是存在較大的差距。8．

1.53

等于

不需要

在小車質(zhì)量M肯定的狀況下，加速度與力成正比

【詳解】（2）[1]小車的加速度（3）[2][3]該試驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)即為繩子拉小車的拉力，由于已經(jīng)平衡摩擦，所以彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于小車所受合外力；小車的質(zhì)量和重物的質(zhì)量不需要滿足。（4）[4]圖乙圖像中圖線是一條直線，說(shuō)明加速度與成正比，所以可以得到結(jié)論在小車質(zhì)量M肯定的狀況下，加速度與力成正比。（5）[5]依據(jù)牛頓其次定律有整理得若直線與橫坐標(biāo)的夾角為，則所以則該小車的質(zhì)量為9．

溝通

0.02

0.44

1.19

【詳解】（1）[1]試驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是溝通電源。[2]若電源頻率為50Hz，這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔都是（2）[3]紙帶中C點(diǎn)的速度為[4]依據(jù)逐差法可得車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為（3）[5]設(shè)試驗(yàn)中小車受到的摩擦力大小為Ff，依據(jù)動(dòng)滑輪力學(xué)特征可知小車所受拉力大小為2F，對(duì)小車依據(jù)牛頓其次定律有由圖像可知當(dāng)a=0時(shí)，有F=F0，解得10．C【詳解】平衡摩擦力后，依據(jù)牛頓其次定律可知，對(duì)小車T=Ma對(duì)整體解得要使細(xì)線的拉力近似等于小車的牽引力，則需滿足M>>m則題中C組最合理。故選C。11．C【詳解】由牛頓其次定律得可知應(yīng)為一條直線，F(xiàn)為直線的斜率，對(duì)砂和砂桶由牛頓其次定律得可見(jiàn)當(dāng)M質(zhì)量減小加速度增大時(shí)斜率將漸漸減小，且M越小越明顯，故圖像應(yīng)為開(kāi)頭時(shí)近似直線后漸漸向下彎曲，C正確；故選C。12．D【詳解】試驗(yàn)中接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是平衡摩擦力，題中給出的是砂和砂桶的總質(zhì)量為m，即試驗(yàn)中用砂和砂桶的總重力代替拉力，在平衡摩擦?xí)r應(yīng)將沙和沙桶撤去，具體操作為將長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離定滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(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，從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)，D正確；故選D。13．B【詳解】AB．試驗(yàn)中要爭(zhēng)辯多個(gè)變量之間的定量關(guān)系，需要實(shí)行把握變量法，A正確，B錯(cuò)誤；D．結(jié)合圖線可知，當(dāng)時(shí)，加速度為零，說(shuō)明試驗(yàn)前未平衡摩擦力，D正確；C．在摩擦力為，且滑塊質(zhì)量保持不變的狀況下，依據(jù)牛頓其次定律可得整理得可知，在圖中，斜率與質(zhì)量的關(guān)系為解得C正確；本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選B。14．B【詳解】A．在爭(zhēng)辯物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體運(yùn)用了抱負(fù)模型法，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在試驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，運(yùn)用了把握變量法，選項(xiàng)B正確；C．在爭(zhēng)辯瞬時(shí)速度時(shí)，當(dāng)趨近于零時(shí)，用表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度，運(yùn)用了極限法，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分成很多小段，然后將各小段位移相加，運(yùn)用了微元法，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。15．D【詳解】A．圖甲試驗(yàn)中，由于槽碼向下做加速運(yùn)動(dòng)，繩的拉力大小小于槽碼的重力，所以小車由靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)后所受拉力大小小于所掛槽碼的重力，A錯(cuò)誤；B．圖乙試驗(yàn)中，木板水平常，力傳感器上的讀數(shù)等于繩的拉力解得所以拉力大于小車所受合力的大小，B錯(cuò)誤；C．圖乙試驗(yàn)中，傳感器可以直接測(cè)出繩的拉力，不需要用槽碼的重力替代繩的拉力，所以不需要滿足所掛槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，C錯(cuò)誤；D．圖甲、圖乙兩個(gè)試驗(yàn)中，為得到質(zhì)量肯定時(shí)a與F成正比，都需要補(bǔ)償阻力，D正確。故選D。16．

AD

遠(yuǎn)小于【詳解】（1）[1]A．調(diào)整滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行，否則拉力的分力等于合力且為變力，不能測(cè)量，故A正確；B．在調(diào)整模板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，不應(yīng)懸掛“重物”，故B錯(cuò)誤；C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要“早來(lái)晚走”即試驗(yàn)開(kāi)頭時(shí)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源待其平穩(wěn)工作后再釋放木塊，而當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先把握木塊停下再停止打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故C錯(cuò)誤；D．平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ解得μ=tanθ與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故通過(guò)增減木塊上的砝碼轉(zhuǎn)變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)整木板傾斜度，故D正確。故選AD。（2）[2]若以砝碼桶及砝碼作為小木塊的外力，則有而實(shí)際過(guò)程中砝碼桶及砝碼也與小木塊一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，即對(duì)砝碼桶及砝碼有mg-T=ma對(duì)小木塊有T=Ma綜上有：小物塊的實(shí)際的加速度為只有當(dāng)時(shí)，才能有效的保證明驗(yàn)的精確?????性；即砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。17．

0.85

5.0

砂桶和砂的質(zhì)量不變

小車的質(zhì)量

平衡摩擦力過(guò)度【詳解】（1）[1][2]打點(diǎn)周期為打E點(diǎn)時(shí)小車的速度為小車的加速度為（2）[3][4]要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)保持細(xì)線拉力F即砂桶和砂的質(zhì)量不變；要探究加速度a和拉力F的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)保持小車的質(zhì)量M不變；（3）[5]圖中當(dāng)F=0時(shí)，加速度不等于零，說(shuō)明繩上沒(méi)有拉力時(shí)，小車的加速度不為零，也就是說(shuō)小車的摩擦力小于小車沿斜面對(duì)下的分力，即平衡摩擦力過(guò)度。18．

應(yīng)靠近右端

應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

應(yīng)使細(xì)繩平行于木板

平衡摩擦力

B

D

8V電壓的蓄電池

電壓為8V左右的溝通電源

G

作a-M關(guān)系圖像

作關(guān)系圖像【詳解】（1）①[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，且應(yīng)靠近右端。②[2]釋放小車時(shí)，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。③[3]連接小車的細(xì)繩應(yīng)平行于木板，故應(yīng)調(diào)整定滑輪位置使細(xì)繩平行于木板。（2）[4][5]試驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡摩擦力，使小車所受重力沿木板方向的分力與小車所受摩擦力平衡，故應(yīng)墊高長(zhǎng)木板右端以平衡摩擦力。平衡摩擦力應(yīng)排在步驟B之后。（3）[6][7][8]步驟D中電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在8V電壓的蓄電池上將無(wú)法工作，必需接在電壓為8V左右的溝通電源上。（4）[9][10][11]步驟G中作a-M關(guān)系圖像，得到的是曲線，很難進(jìn)行正確推斷，必需“化曲為直”，改作關(guān)系圖像。19．

否

0.880

見(jiàn)解析【詳解】（1）[1]當(dāng)小車勻速下滑時(shí)有Mgsinθ=Ff+（m0+m）g當(dāng)取下細(xì)繩和砝碼盤后，由于重力沿斜面對(duì)下的分力Mgsinθ和摩擦力Ff不變，因此小車受到的合外力為（m0+m）g，由此可知該試驗(yàn)中不需要使砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。（2）[2]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為常數(shù)，即Δx=aT2，則有（3）①[3]a-F圖像如圖所示②[4]由圖像可知，當(dāng)合外力為零時(shí)，小車有加速度，這說(shuō)明在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力。20．

BD

1.3

正比【詳解】（1）[1]AE．本試驗(yàn)中細(xì)線的拉力由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出，不需要用天平測(cè)出沙和沙桶的質(zhì)量，也就不需要使沙和沙桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，故A、E錯(cuò)誤；B．先拿下沙桶，然后將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該試驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，故C錯(cuò)誤；D．要轉(zhuǎn)變沙和沙桶質(zhì)量，從而轉(zhuǎn)變拉力的大小，打出幾條紙帶，爭(zhēng)辯加速度隨F變化關(guān)系，故D正確；故選BD；（2）[2]由于兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有二個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，故相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.06s，由Δx=aT2可得（3）[3]由圖像可知，質(zhì)量不變的物體受到的合外力F與產(chǎn)生的加速度a成正比。21．

D

0.80

0.62

C【詳解】（1）[1]A．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，可以讓小車重力的分力與摩擦力平衡，這樣當(dāng)轉(zhuǎn)變小車的質(zhì)量時(shí)，不用重新平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；B．試驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)先接通電源后釋放紙帶，故B錯(cuò)誤；C．為了讓小車所受的合外力近似等于砝碼和砝碼盤的總重力，系統(tǒng)的加速度要足夠小，所以應(yīng)當(dāng)讓砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D．在外力恒定的狀況下，加速度與物體的質(zhì)量成反比，所以應(yīng)作圖像，故D正確。應(yīng)選D。（2）[2]則點(diǎn)的速度為[3]依據(jù)逐差法，紙帶的加速度代入數(shù)據(jù)解得a＝0.62m/s2（3）[4]將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，其目的是平衡摩擦力，當(dāng)傾角過(guò)大時(shí)，不掛砝碼和砝碼盤，小車就有加速度，圖象與縱軸有交點(diǎn)，故C正確。應(yīng)選C。22．

小車勻速運(yùn)動(dòng)

黑板擦按下后小車不會(huì)馬上停下，測(cè)量位移不是實(shí)際加速位移

AD

【詳解】（1）[1]為了平衡小車的阻力，在掛砝碼盤前他需要調(diào)整木板傾斜度，輕推小車觀看到小車勻速運(yùn)動(dòng)；（2）[2]由位移公式可知，小車從靜止開(kāi)頭做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，時(shí)間相等的狀況下加速度與位移成正比，依據(jù)牛頓其次定律有小車質(zhì)量肯定時(shí)，加速度與拉力成正比，拉力是用砝碼及砝碼盤的總重力代替的（即加速度與砝碼及砝碼盤總重力成正比），所以若滿足則加速度與拉力大小成正比；[3]若小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量，但該試驗(yàn)中測(cè)量的誤差仍舊較大，其主要緣由是黑板擦按下后小車不會(huì)馬上停下，測(cè)量位移不是實(shí)際加速位移；（3）[4]若安裝了拉力傳感器，則拉力由傳感器測(cè)量，不必滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量，也不必測(cè)出砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量（是用它們的總重力代替拉力的），但仍需平衡摩擦力，細(xì)線要與長(zhǎng)木板平行，AD符合題意；BC不符合題意；故選AD。（4）[5]依據(jù)牛頓其次定律有對(duì)圖像A有可得拉力傳感器的質(zhì)量為23．

AD##DA