2021届高考物理三轮冲刺突破训练：探究加速度与力、质量的关系 (解析版)

探究加速度与力、质量的关系【原卷】

1.为了“探究加速度与力、质量的关系”，某同学使用如图所示装置进行实

验。小车与其上钩码的总质量为槽码的质量为加。打点计时器接在频

率为50Hz的交流电源上。回答下列问题：

(1)某次实验中得到一条纸带，如图所示。从比较清晰的点起，每隔4个打印

点取一个计数点，计数点分别标为0、1、2、3、4、5、6,可得小车运动的

加速度m/s?(结果保留两位有效数字)。

(2)对实验中“补偿阻力”的理解，下列说法正确的是

A.补偿阻力要达到的标准是：反复调节长木板的倾斜度，使小车在槽码的

牵引下，小车能拖着纸带沿长木板匀速运动

B.补偿阻力要达到的标准是：反复调节长木板的倾斜度，轻推小车后，小

车在没有槽码牵引时能拖着纸带沿长木板匀速运动

C.完成一组实验后，再次改变小车上的钩码，需要重新补偿阻力

D.完成一组实验后，再次改变小车上的钩码，不需要重新补偿阻力

(3)若取M=0.4kg,改变团的值，进行多次实验，以下加的取值不合适的一

个是o

A.m=5gB.m=10gC.rn-20gD.m=200g

(4)为了探究加速度。与质量M的关系，在测得需要的实验数据后，用图像法

进行数据分析，下列操作中选出符合“探究”要求所需要的步骤及正确的顺序

排列.

A.作例图像，根据画出的图线猜测。与M的关系

B.作工图像，根据画出的图线猜测。与M的关系

M

C.作a-M图像，对。与M关系的猜测进行检验

D.作a-工图像，对。与M关系的猜测进行检检

E.检验正确，得出“与M关系的结论

2.某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

(1)该同学进行平衡摩擦力的操作如图甲所示，其中存在错误或不妥之处是

(写出一处即可)。

图甲

(2)如图乙是该同学经正确操作后获得的一段纸带。已知实验所用交流电源的

频率为50Hz,则计数点3的速度大小约为m/s(保留三位有效数字)。

2

l|llll|llll|llll|llll

910

图乙

(3)实验时，某同学经过操作后作出的小车加速度«与细绳拉力产之间的a-尸

图像如图丙所示。此图线未过原点的原因可能是,此图线后半部分明

显弯曲的原因可能是O

A.未平衡摩擦力B.未计入槽码盘的质量

C.所挂槽码的总质量太大D.所用小车的质量太大

3.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A

为小车，B为装有祛码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸

带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电•小车的质量为叫，小

盘(及硅码)的质量为“4。

，o/msr

3.0

2.4

1.8

1.2

6

OOO6O

.O4..O5..O

(1)下列说法正确的是

A.为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高,

在不挂小盘(及祛码)的情况下使小车恰好做匀速运动

B.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

C.本实验吗应远大于犯

D.在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像

町

(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间

间隔为T,且间距*、々、%3、4、/、X(,已量出，则计算小车加速度的表

达式为。=；

(3)某同学在平衡摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，通过多次改变

硅码重力，作出小车加速度。与硅码重力尸的图象如图所示，若牛顿第二定

律成立，重力加速度g=10m/s2,则小车的质量为kg,小盘的质量为

―kgo(结果保留两位有效数字)

4.如图甲所示，某同学将力传感器固定在木板上，然后把绳的一端固定在

传感器的挂钩上，用来测量绳对木块的拉力，探究木块及传感器总质量不变

时加速度跟它们所受拉力的关系。

(1)为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦。李雷同学平衡摩擦力时是这

样操作的：将木块静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫

高，直到木块由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这位同学的操作是否正

确？如果不正确，应当如何平衡摩擦力？O

(2)如果李雷如⑴中的操作，然后不断改变对木块的拉力尸，他得到M(木

块和传感器总质量)保持不变情况下的无尸图线是图乙中的(将选项

代号的字母填在横线上)。

(3)本实验中(填“需要”或“不需要”)细砂和桶的总质量远小于木块和

传感器的总质量。

(4)图丙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7、

是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，计数点间的距离如图所

示。根据图丙中数据计算的加速度片(保留三位有效数字)。

01234567

Y40*1*1.90*1*2.40*,<2.89*,*-339_***188437

丙

5.某同学用图甲所示装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验。实验

时保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时

器和小车后端拖动的纸带测小车运动的加速度。

(1)实验时先不挂钩码，反复调整垫块的位置，直到小车做匀速直线运动，这

样做的目的；

(2)在某次实验中，打点计时器打下如图所示的一条点迹清晰纸带，已知打点

计时器使用的交流电频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出。

由纸带上的数据可知：打E点时物体的速度注=m/s；(结果保留两位

有效数字）；物体运动的加速度bm/s2（结果保留两位有效数字）;

*4舒.70+2.01小2.30+2.62+2.90（单

ABCDEFG

乙

（3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。

根据测得的多组数据作出图丙所示的。一厂关系图线，图线不通过坐标原点

。的原因是,曲线上部弯曲的原因是O

6.用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车（含车

中重物）的质量M不变,细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F,

用打点计时器测出小车运动的加速度«o

（1）关于实验操作，下列说法正确的是;

A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行

B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀

速下滑

C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力

D.实验时应先释放小车，后接通打点计时器电源

(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连

续的5个计数点/、B、C、。、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标

出，测出各计数点到/点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz,则相邻

两个计数点之间对应的时间间隔s,打5点时小车的速度m/s,

小车的加速度。=m/s2;(结果均保留二位有效数字)

(3)改变细线下端钩码的个数，得到如尸图象如图丙所示，造成图线上端弯曲

的可能原因是不满足小车总质量(填“远大于”或“远小于”)钩码总

质量。

7.如图所示，为探究“加速度与合力、质量的关系”的实验装置，请完成以

下问题:

(1)实验中小车和木板间存在摩擦，为了设法排除摩擦的影响，可采用将木板

一端垫高的方法来实现，则实验中应将图中木板侧(填“右”或“左”)

垫高，从而达到平衡摩擦力；

(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中，根据测量的多组数

据可画出公尸关系图线如图(“)所示，此图线的段明显偏离直线，造成

此误差的原因是；

(3)若在原装置中的尸处加装一个力传感器，重复上述实验，得到的4j图线

与图(«)中的图线相比，会有什么不同：;

(4)保证小车质量不变，探究加速度与所受力的关系时，某同学根据实验得到

数据，画出厂一。图像如图(b)所示，那么该同学实验中出现的问题最可能

的是o

A.平衡摩擦力过度

B.平衡摩擦力不足

8.在“探究物体的加速度与力、质量的关系”实验中，某组同学的实验装置

如图甲所示。

(1)在本实验中，先保持质量不变，探究加速度与力的关系；再保持力不变,

探究加速度与质量的关系。这种研究方法叫做;

A.控制变量法B.等效替代法C.理想化方法

(2)本实验在平衡摩擦力后，由于用硅码桶与硅码的重力代替绳子拉力，导致

实验的系统误差。若考虑到该误差的存在，在保持小车质量不变，探究加速

度与力的关系时，做出«随尸变化的关系图象接近下图中哪一个(选

填“A”"B''"C")

（3）已知打点计时器的打点周期为0.02s,在一条记录小车运动的纸带上，每

5个点取一个计数点（中间有四个点未画出），相邻计数点的时间间隔为

s,分别标为1、2、3、4、5,如图乙所示。经测量得各相邻计数点

间的距离分别为2.98cm、3.85cm、4.70cm、5.55cm,则小车运动的加速度

大小片mH（结果保留两位有效数字）。

r~123457

〉jjj（单位：cm）j）

2.98**3.85**4.70_***~535*

图乙

9.学习小组利用图甲所示的装置探究物体的加速度«与所受合力F的关系o

（1）电火花打点计时器应使用（）

A.8V交流电源

B.8V直流电源

C.220V交流电源

D.220V直流电源

(2)为平衡摩擦力，将长木板的右端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在

(选填"挂”或“不挂”)祛码盘且(选填“拖动”或“不拖动”)纸带时

能沿木板匀速运动。

(3)实验时保持祛码和硅码盘的总质量远小于小车的质量，其目的是()

A.减小摩擦力对小车的影响

B.小车所受的拉力近似等于小车所受的合力

C.小车所受的拉力近似等于祛码和硅码盘的总重力

D.保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度

(4)图乙是实验中得到的一条纸带，/、B、C、0、E为5个相邻的计数点，

相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。实验数据如图所示，已知打点计

时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度«=m/s2(结果保留两位

有效数字)。

(5)一小组根据实验数据作出的小尸图像如图丙所示，发现图线不过原点,

原因可能是O

10.某同学利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力关系”的实验，在气

垫导轨上安装了两个光电门1.2,滑块上固定一遮光条，通过绕过两个滑轮

的细绳与弹簧秤相连，实验时改变钩码的质量，读出弹簧秤的示数R不计

细绳与滑轮之间的摩擦力。

（1）根据实验原理图，□实验中（填“需要”或“不需要”）保证钩

码的质量远小于滑块和遮光条的总质量；［滑块（含遮光条）的加速度

（填“大于”“等于”或“小于”）钩码的加速度。

（2）某同学实验时，未挂细绳和钩码接通气源，推一下滑块使其从轨道右端向

左运动，发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间，该同学

疏忽大意，未采取措施调节导轨，继续进行其他实验步骤（其他实验步骤没

有失误），则该同学作出的滑块（含遮光条）加速度。与弹簧秤拉力尸的图

像可能是（填图像下方的字母）。

（3）若该同学作出的代尸图像中图线的斜率为A,则滑块（含遮光条）的质量

为。

11.某实验兴趣小组在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，使用如图

所示的实验装置。实验主要步骤如下：

（1）把木板的一侧垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。调节木

板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动；

（2）用细线将槽码和小车连接起来，装好纸带，调整好装置；

（3）保持小车质量不变，通过改变槽码的个数可以成倍地改变小车所受的拉力,

与此相对应，处理纸带上打出的点来测量加速度;

(4)保持小车受到的拉力不变，通过增减小车中的重物改变小车的质量，与此

相对应处理纸带上打出的点来测量加速度。

操作过程中，实验小组把整个实验的数据都记录在下表中。数据是按加速度

的大小排列的，其中有两个加速度数据模糊不清(表中的空格)。

小车打点计时器

娘U

1

——

F/N〃z/kga/(m・s-2)

0.290.860.34

0.140.360.39

0.290.610.48

0.190.360.53

0.240.36

0.290.410.71

0.290.360.81

0.290.31

0.340.360.94

请回答下列问题:

(1)如果模糊的加速度数据是正确的，其数值分别是和

(2)实验小组根据上表数据在a-E和,图中已分别描绘出四个点，请描绘

m

出余下的点并画出完整的图像；()

0

10.9

8

0,7

0,

6

00,

5

0

4

0.3

(3)综上，实验小组可以得出的结论是

探究加速度与力、质量的关系

1.为了“探究加速度与力、质量的关系”，某同学使用如图所示装置进行实

验。小车与其上钩码的总质量为槽码的质量为加。打点计时器接在频

率为5()Hz的交流电源上。回答下列问题：

槽码

⑴某次实验中得到一条纸带，如图所示。从比较清晰的点起，每隔4个打印

点取一个计数点，计数点分别标为0、1、2、3、4、5、6,可得小车运动的

加速度。=m/s2(结果保留两位有效数字)。

0123456

・•♦♦♦・・•♦♦♦•・♦•♦•♦♦♦••••・♦•♦•♦•

(2)对实验中“补偿阻力”的理解，下列说法正确的是

A.补偿阻力要达到的标准是：反复调节长木板的倾斜度，使小车在槽码的

牵引下，小车能拖着纸带沿长木板匀速运动

B.补偿阻力要达到的标准是：反复调节长木板的倾斜度，轻推小车后，小

车在没有槽码牵引时能拖着纸带沿长木板匀速运动

C.完成一组实验后，再次改变小车上的钩码，需要重新补偿阻力

D.完成一组实验后，再次改变小车上的钩码，不需要重新补偿阻力

(3)若取用=0.4kg,改变〃?的值，进行多次实验，以下加的取值不合适的一

个是»

A.m=5gB.10gC.m=20gD.rn=200g

(4)为了探究加速度。与质量"的关系，在测得需要的实验数据后，用图像法

进行数据分析，下列操作中选出符合“探究”要求所需要的步骤及正确的顺序

排列o

A.作a-M图像，根据画出的图线猜测“与例的关系

B.作图像，根据画出的图线猜测。与M的关系

M

C.作a-M图像，对“与M关系的猜测进行检验

D.作图像，对。与M关系的猜测进行检检

E.检验正确，得出。与M关系的结论

【答案】：0.87BDDADE

【解析】：(1)根据逐差法得

邑6一50324.40-8.30-8.30/2八Q,：2

a-———=------------------x0n.01m/s=0.87m/s

(37)20.32

(2)补偿阻力要达到的标准是：反复调节长木板的倾斜度，轻推小车后，小车

在没有槽码牵引时能拖着纸带沿长木板匀速运动，完成一组实验后，再次改

变小车上的钩码，不需要重新补偿阻力。故选BD。

(3)本实验中用槽码的重力代替小车受到的合外力，条件是槽码的质量远小于

小车质量。所以槽码的质量不适合取200g。故选D。

(4)先作图像，根据画出的图线猜测a与M的关系，然后作a-J图像,

对。与M关系的猜测进行检检，检验正确，得出〃与M关系的结论，故选

ADEo

2.某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

(1)该同学进行平衡摩擦力的操作如图甲所示，其中存在错误或不妥之处是

(写出一处即可)。

图甲

(2)如图乙是该同学经正确操作后获得的一段纸带。已知实验所用交流电源的

频率为50Hz,则计数点3的速度大小约为m/s(保留三位有效数字)。

23

l|llll|llll|llll|llllll|llll|llll|llll|llll|l

101920213536

3

甲御删甲11甲11|1甲叩1甲啊哪网啊”岬

192021222324252627282930313233

图乙

(3)实验时，某同学经过操作后作出的小车加速度4与细绳拉力产之间的。-尸

图像如图丙所示。此图线未过原点的原因可能是,此图线后半部分明

显弯曲的原因可能是»

图丙

A.未平衡摩擦力B.未计入槽码盘的质量

C.所挂槽码的总质量太大D.所用小车的质量太大

【答案】：悬挂了槽码(只要提到“不需要挂牵引物”都算对)1.29±0.02

AC

【解析】：(1)存在错误是平衡摩擦力时挂了祛码。

(2)计数点3的速度可利用平均速度公式求，则有

匕=.

’24

由刻度尺可读得

S24-35.00cm-9.30cm=25.70cm

两计数点间的时间间隔为

T=5x0.02s=0.1s,G4=2T=0.2S

代入数据解得

v3=1.29m/s。

(3)图线未过原点，说明有较大拉力时加速度还是为0,说明存在摩擦力，则

未平衡摩擦力，所以A正确；故选A。图线后半部分明显弯曲的原因，是因

为小车的质量没有远大于所挂槽码的总质量，则所挂槽码的总质量太大，所

以C正确，故选C。

3.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A

为小车，B为装有祛码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸

带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电•小车的质量为网，小

盘(及祛码)的质量为叫。

不

k53，

万

JC方G

（1）下列说法正确的是

A.为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，

在不挂小盘（及硅码）的情况下使小车恰好做匀速运动

B.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

C.本实验恤应远大于网

D.在用图像探究加速度与质量关系时，应作，图像

班

（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间

间隔为T,且间距玉、9、七、》八七、/已量出，则计算小车加速度的表

达式为“=；

（3）某同学在平衡摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，通过多次改变

祛码重力，作出小车加速度。与祛码重力户的图象如图所示，若牛顿第二定

律成立，重力加速度g=10m/s2,则小车的质量为kg,小盘的质量为

—kg。（结果保留两位有效数字）

【答案】：AD（，+/+•一^二%二%）2.0或2.10.060（0.060U

0.063）

【解析】：（1）A.在平衡摩擦力时，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在

不挂小盘（及祛码）的情况下使小车恰好做匀速运动，故A正确；

B.平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即

mgsin0=/nmgcos6

可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力，每次改变拉小车的拉力后都不需要重

新平衡摩擦力，故B错误；

C.只有满足加2应远小于叫的条件，才能认为托盘和硅码的重力约等于小车

的拉力，故c错误；

D.“探究加速度与质量的关系”时拉力不变，即私不变，应作。一一图象,

故D正确;

故选AD；

(2)根据匀变速直线运动的推论公式Ar=。72,六组数据应该用逐差法求

平均加速度，因此在本题中有

4+4+/_(x+x+x-x-x-x)

Cl——654J21

39T2

(3)对尸图象来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，图象的斜率为

\F5.5

故小车质量为

町=—=2.0kg

k

尸=0时，产生的加速度是由于托盘作用产生的，故有

mg=m/z0

解得

m==0.060kg(0.060U0.063)

S

4.如图甲所示，某同学将力传感器固定在木板上，然后把绳的一端固定在

传感器的挂钩上，用来测量绳对木块的拉力，探究木块及传感器总质量不变

时加速度跟它们所受拉力的关系O

(1)为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦。李雷同学平衡摩擦力时是这

样操作的：将木块静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫

高，直到木块由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这位同学的操作是否正

确？如果不正确，应当如何平衡摩擦力？»

(2)如果李雷如(1)中的操作，然后不断改变对木块的拉力R他得到M(木

块和传感器总质量)保持不变情况下的。-尸图线是图乙中的(将选项

代号的字母填在横线上)。

(3)本实验中(填”需要，，或“不需要，，)细砂和桶的总质量远小于木块和

传感器的总质量。

(4)图丙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7、

是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，计数点间的距离如图所

示。根据图丙中数据计算的加速度折(保留三位有效数字)。

二

单位:cm

*1.4(/“1.90'"2.40»2.89«3.39»3.884.37

丙

【答案】：不正确。给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑C

不需要0.494m/s?

【解析】：(1)小车由静止下滑，说明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平

衡过度，所以该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，

小车能够带动纸带匀速下滑；

(2)如果这位同学先如(1)中的操作，导致平衡摩擦力过度，因此当小车上还没

有挂砂和砂桶时，小车应该就已经有加速度了，故图象ABD错误，C正确；

(3)本实验中有力传感器测量小车受到的拉力，则不需要满足细沙和桶的总质

量远小于木块和传感器的总质量；

(4)根据公式口^=472,有

*36-'03=。(37)2

解得

(0.0289+0.0339+0.0388)-(0.0140+0.0190+0.0240)

工36—%30.494m/s2

9T29x0.12

5.某同学用图甲所示装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验。实验

时保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时

器和小车后端拖动的纸带测小车运动的加速度。

打点计时器

(1)实验时先不挂钩码，反复调整垫块的位置，直到小车做匀速直线运动，这

样做的目的;

(2)在某次实验中，打点计时器打下如图所示的一条点迹清晰纸带，已知打点

计时器使用的交流电频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出。

由纸带上的数据可知：打£点时物体的速度配=m/s；(结果保留两位

有效数字)；物体运动的加速度bm/s?(结果保留两位有效数字)；

290(单位cm)

,1.40,1.70,2.01,2.302.62；_______U

?TTTT1

ABCDE/TG

乙

(3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。

根据测得的多组数据作出图丙所示的“一尸关系图线，图线不通过坐标原点

0的原因是,曲线上部弯曲的原因是

【答案】：平衡摩擦力0.250.30平衡摩擦力过度不再满足钩

码的质量远小于小车的质量

【解析】：(1)实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做

匀速直线运动，这样做的目的是平衡摩擦力。

(2)相邻两计数点间的时间间隔为

T=5x0.02s=0.1s

E点时物体的速度

v==0.25m/s

E2T

物体运动的加速度

a=xtM-xD=Q3Qm/s2

(37y

(3)图线不通过坐标原点O,尸=0,加速不为零，说明长木板的倾角过大,

平衡摩擦力过度。

曲线上部弯曲的原因是随着力尸的增大，即钩码质量的增大，不再满足钩码

的质量远小于小车的质量。

6.用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车(含车

中重物)的质量M不变,细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F,

用打点计时器测出小车运动的加速度«»

(1)关于实验操作，下列说法正确的是;

A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行

B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀

速下滑

C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力

D.实验时应先释放小车，后接通打点计时器电源

(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连

续的5个计数点/、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标

出，测出各计数点到，点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz,则相邻

两个计数点之间对应的时间间隔s,打5点时小车的速度u=m/s,

小车的加速度4=m/s2;(结果均保留二位有效数字)

(3)改变细线下端钩码的个数，得到小尸图象如图丙所示，造成图线上端弯曲

的可能原因是不满足小车总质量_____(填“远大于”或“远小于”)钩码总

质量。

【答案】：A0.100.320.93远大于

【解析】：(1)A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平

行，选项A正确；

B.平衡摩擦力时，不在细线的下端悬挂钩码，只让小车拖着纸带在木板上

匀速下滑，选项B错误；

C.每次改变小车所受的拉力后不需要重新平衡摩擦力，选项c错误;

D.实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车，选项D错误。

故选Ao

(2)相邻两个计数点之间对应的时间间隔0.1s,打B点时小车的速度

v=幺=632x1°二m/s=0.32m/s

2T0.2

小车的加速度

XX0.1636-0.0632-0.0632

CE~ACm/s2=0.93m/s2

4T24x0.12

(3)造成图线上端弯曲的可能原因是不满足小车总质量远大于钩码总质量。

7.如图所示，为探究“加速度与合力、质量的关系”的实验装置，请完成以

下问题:

电源插头

打点计时器

(1)实验中小车和木板间存在摩擦，为了设法排除摩擦的影响，可采用将木板

一端垫高的方法来实现，则实验中应将图中木板侧(填“右”或“左”)

垫高，从而达到平衡摩擦力；

(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中，根据测量的多组数

据可画出无尸关系图线如图(a)所示，此图线的段明显偏离直线，造成

此误差的原因是；

(3)若在原装置中的尸处加装一个力传感器，重复上述实验，得到的4j图线

与图(«)中的图线相比，会有什么不同：;

(4)保证小车质量不变，探究加速度与所受力的关系时，某同学根据实验得到

数据，画出厂一，图像如图(b)所示，那么该同学实验中出现的问题最可能

的是o

A.平衡摩擦力过度

B.平衡摩擦力不足

【答案】：右不满足钩码的质量远小于小车的质量；得到的图像是

一条倾斜的直线B

【解析】：(1)实验中小车和木板间存在摩擦，为了设法排除摩擦的影响，可

采用将木板一端垫高的方法来实现，则实验中应将图中木板右侧垫高，从而

达到平衡摩擦力；

(2)根据牛顿第二定律

mg=(m+M)tz

F=Ma

解得

当机<<M时，F=mg,图像是直线，此图线的N6段明显偏离直线，造成

此误差的原因是不满足钩码的质量m远小于小车的质量M；

(3)若在原装置中的尸处加装一个力传感器，直接测量出小车所受的合力F,

不用钩码的重力替代，得到的图像是一条倾斜的直线。

(4)从图像看出，绳有拉力时，小车没有加速度，说明没拉动小车，则平衡摩

擦力不足。

故选B。

8.在“探究物体的加速度与力、质量的关系”实验中，某组同学的实验装置

如图甲所示。

(1)在本实验中，先保持质量不变，探究加速度与力的关系；再保持力不变,

探究加速度与质量的关系。这种研究方法叫做;

A.控制变量法B.等效替代法C.理想化方法

(2)本实验在平衡摩擦力后，由于用祛码桶与祛码的重力代替绳子拉力，导致

实验的系统误差。若考虑到该误差的存在，在保持小车质量不变，探究加速

度与力的关系时，做出«随尸变化的关系图象接近下图中哪一个(选

(3)已知打点计时器的打点周期为0.02s,在一条记录小车运动的纸带上，每

5个点取一个计数点(中间有四个点未画出)，相邻计数点的时间间隔为

s,分别标为1、2、3、4、5,如图乙所示。经测量得各相邻计数点

间的距离分别为2.98cm、3.85cm、4.70cm、5.55cm,则小车运动的加速度

大小折m/s2(结果保留两位有效数字)。

V~123457

〉:jjj(单位:cm)j)

2.98*3.85**4.70_***~5^55

图乙

【答案】：AC0.1s0.86(0.85-0.87)

【解析】：(1)先保持质量不变，探究加速度与力的关系；再保持力不变，探

窕加速度与质量的关系.这种研究方法叫做控制变量法，故选A；

(2)随着祛码桶与祛码总质量的增加，绳子的拉力比祛码桶与祛码的总重力小

的越来越多，误差越来越大.小车质量不变时，小车加速度应与受到的合力

应成正比,因为用硅码桶与祛码重力代替绳子的拉力(实际上小车受到的拉力

要小于祛码桶与硅码的总重力)，图线向下偏折，故选C；

(3)每5个点取一个计数点，则计数点间时间间隔T=0.10s,

由纸带上的数据由逐差法可得，小车的加速度

a—工5—内3

'(2T)2

代入数据解得

a*0.86m/s2(0.85~0.87m/s2)

9.学习小组利用图甲所示的装置探究物体的加速度«与所受合力F的关系o

(1)电火花打点计时器应使用()

A.8V交流电源

B.8V直流电源

C.220V交流电源

D.220V直流电源

(2)为平衡摩擦力，将长木板的右端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在

(选填"挂”或“不挂”)祛码盘且(选填“拖动”或“不拖动”)纸带时

能沿木板匀速运动。

(3)实验时保持祛码和祛码盘的总质量远小于小车的质量，其目的是()

A.减小摩擦力对小车的影响

B.小车所受的拉力近似等于小车所受的合力

C.小车所受的拉力近似等于祛码和祛码盘的总重力

D.保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度

(4)图乙是实验中得到的一条纸带，/、B、C、0、E为5个相邻的计数点，

相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。实验数据如图所示，已知打点计

时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度«=m/s2(结果保留两位

有效数字)。

<74BCDEZ

工工主

'I6.196.707?72单位：cm

乙

(5)一小组根据实验数据作出的“小图像如图丙所示，发现图线不过原点,

原因可能是o

【答案】：C不挂拖动C0.51木板一端垫得过高

【解析】：(1)电火花打点计时器使用的电源是220V交流电源，故选C；

(2)平衡摩擦力的方法是:把木板一端垫高,让小车滑下，当小车匀速运动时,

就意味着摩擦力抵消了，而平衡摩擦力利用的是小车自身的重力分力去抵消

滑动摩擦力用gsin6=〃Mgcose,故小车不挂祛码盘；因为打点计时器也会

有摩擦力需要平衡则小车要拖动纸带；

(3)根据牛顿第二定律可知

nig=(Af+/w)a9T—Ma

解得：

7=也”

只有保持小桶和祛码的总质量m远小于小车的质量M才能保证小车所受的

拉力近似等于小桶和祛码的总重力，故选C。

(4)根据结合逐差法可得

E-xAC_(7.72+7.21—6.70—6.19)x10-21

z--zHl/S=0.51m/s2

4〃4x0.12

(5)a孑图像发现图线不过原点，表示在外力为零时，小车有不等于零的加速

度，则表示平衡摩擦力过度，即木板一端垫得过高。

10.某同学利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力关系”的实验，在气

垫导轨上安装了两个光电门1.2,滑块上固定一遮光条，通过绕过两个滑轮

的细绳与弹簧秤相连，实验时改变钩码的质量，读出弹簧秤的示数R不计

细绳与滑轮之间的摩擦力。

(1)根据实验原理图，□实验中(填“需要”或“不需要”)保证钩

码的质量远小于滑块和遮光条的总质量；□滑块(含遮光条)的加速度

（填“大于”“等于”或“小于”）钩码的加速度。

（2）某同学实验时，未挂细绳和钩码接通气源，推一下滑块使其从轨道右端向

左运动，发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间，该同学

疏忽大意，未采取措施调节导轨，继续进行其他实验步骤（其他实验步骤没

有失误），则该同学作出的滑块（含遮光条）加速度，与弹簧秤拉力尸的图

像可能是（填图像下方的字母

（3）若该同学作出的如尸图像中图线的斜率为A,则滑块（含遮光条）的质量

为。

【答案】：不需要大于C：

K

【解析】：（1）此实验滑块受到的拉力可以用弹簧秤测出，故不需要满足钩码

的质量远小于滑块和遮光条的总质量，也不需要用天平测出所挂钩码的质量。

因钩码挂在动滑轮上，则滑块的加速度等于钩码加速度的2倍，即滑块（含

遮光条）的加速度大于钩码的加速度。

（2）遮光条