力学专题实验——《探究加速度与质量和加速度的关系》专项提升

力学专题实验——《探究加速度与质量和加速度的关系》专项提升
教材科目：物理
试卷分类：高考阶段
文件类型：.doc
发布时间：2026-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 实验探究题

详细信息

某物理课外小组利用如图甲所示的装置完成“探究小车的加速度与其所受合外力F之间的关系”实验。

（1）请补充完整下列实验步骤的相关内容：
①用天平测量砝码盘的质量 $\text{[math]}$ ，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，则其读数为cm；
②按图甲所示安装好实验装置，在砝码盘中放入适量的砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；
③取下细线和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
④让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 以及从光电门A到光电门B所用的时间 $\text{[math]}$ ；
⑤重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量和长木板的倾角，重复②~④步骤。
（2）步骤④中，小车从光电门A下滑至光电门B的过程中所受合外力大小为，小车的加速度大小为；（用上述步骤中的物理量表示）
（3）画出 $\text{[math]}$ 的图像，测得图线斜率为 $\text{[math]}$ ，则小车质量为 $\text{[math]}$ ；
（4）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是____。

A . 砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量 B . 尽量增大遮光片的宽度d C . 调整滑轮，使细线与长木板平行 D . 尽量减小两光电门间的距离s

2. 实验探究题

详细信息

图1为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图，图中打点计时器打点的时间间隔用T表示，小车及车中的砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拖动的纸带上打出的点计算得出，完成以下小题：

（1）实验之前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法如下：将木板的右端垫高，让小车在木板上运动，直到小车可以做运动时为止
（2）如图2，纸带上有O、A、B、C、D、E和F等计数点，测得O到A的距离为s₁_，A到B的距离分别为s₂ ，用s₁、s₂和T表示出：小车的加速度a=，点A的瞬时速度vA= ；
（3）实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据，为了较容易观测加速度a与质量M之间的关系，应该做出a与的图像；
（4）某小组同学，在做实验时忘记了平衡摩擦力，那么所得到的a-F图像关系可能是图中哪一个？（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）( )

A . B . C . D .

3. 实验探究题

详细信息

某物理课外小组利用图甲所示的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系，图中，置于试验台上的长木板水平放置，在其上面安装了两个相距为x的光电门，小车上的遮光板宽为d，其右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码，本实验中可用的钩码共 $\text{[math]}$ 个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下：

⑴将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。

⑵将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N−n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行；释放小车，记录滑块通过两光电门的时间依次为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，通过以上测量数据表示加速度a=。

⑶请利用（2）步，计算出的数据在图乙中作出 $\text{[math]}$ 图像，从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。

⑷利用 $\text{[math]}$ 图像求得小车（空载）的质量为kg。（保留2位有效数字，重力加速度取 $\text{[math]}$ ）

⑸若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是（填入正确选项前的标号）。

A． $\text{[math]}$ 图线不再是直线

B． $\text{[math]}$ 图线仍是直线，但该直线不过原点

C． $\text{[math]}$ 图线仍是直线，但该直线的斜率变大

4. 实验探究题

详细信息

某同学在测量当地的重力加速度实验中：

⑴按图甲所示连接好装置，接通电源、释放钩码，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此时力传感器的示数F。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，重物的加速度a= $\text{[math]}$ （计算结果保留2位有效数字）。

⑵改变钩码的质量，重复实验步骤（1），得到多条纸带，并对纸带数据进行处理。

⑶由实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则当地的重力加速度g=，重物及动滑轮的总质量为（均用图丙中字母表示）。

5. 实验探究题

详细信息

如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。

（1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是____；

A . 放大法 B . 控制变量法 C . 补偿法
（2）该实验过程中操作正确的是____；

A . 补偿阻力时小车未连接纸带 B . 先接通打点计时器电源，后释放小车
C调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
（3）在小车质量（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是；
A.用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小
（4）经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式 $\text{[math]}$ ；小车加速度的表达式是。
A $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$

6. 实验探究题

详细信息

下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算.

（1）图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图. 图中木板右端垫高的目的是. 图乙是实验得到纸带的一部分. 每相邻两计数点间有四个点未画出. 相邻计数点的间距已在图中给出. 打点计时器电源频率为 $\text{[math]}$ ，则小车的加速度大小为 $\text{[math]}$ (结果保留 3 位有效数字).
（2）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体的长度，示数如图丙所示. 图丁为局部放大图. 读数为 $\text{[math]}$ .
（3）在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏. 遮光筒不可调节. 打开并调节. 使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮. 取下光屏，装上单缝、双缝和测量头. 调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到.

7. 单选题

详细信息

如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到 $\text{[math]}$ 图像。重力加速度大小为g。在下列 $\text{[math]}$ 图像中，可能正确的是（　　）

A .

B .

C .

D .

8. 实验探究题

详细信息

用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。

（1）以下操作正确的是____（单选，填正确答案标号）。

A . 使小车质量远小于槽码质量 B . 调整垫块位置以补偿阻力 C . 补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D . 释放小车后立即打开打点计时器
（2）保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间的距离分别为 $\text{[math]}$ ，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是____（单选，填正确答案标号）。

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
（3）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数 $\text{[math]}$ 为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的 $\text{[math]}$ 图像如图3所示。
由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成（填“正比”或“反比”）；甲组所用的（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。