探究加速度与物体受力、物体质量的关系 专项训练-2025年高考物理一轮复习（新高考）

考点13探究加速度与物体受力、物体质量的关系

IK考情探究,

i.高考真题考点分布

题型考点考查考题统计

实验题探究加速度与物体受力、物体质量的关系2024年江西卷、甘肃卷

2.命题规律及备考策略

【命题规律】各地高考对探究加速度与物体受力、物体质量的关系这个实验的考查频度较高，考查多以原

型实验为基础，借助创新方案或者传感器等方式对该问题做一研究考查。

【备考策略】

1.掌握实验的原理，通过采集的数据利用图像，探究加速度与物体受力、物体质量的关系，并会做出必

要的误差分析。

2.能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。

【命题预测】重点掌握本实验的原理，并且能够利用该原理在创新性实验中加以应用。

蘸.考点梳理|・

1.实验目的：探究加速度与力、质量的关系。

2.实验器材：

打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、

导线、天平、刻度尺、祛码。

3.实验思路：

(1)控制变量法的应用：将小车置于水平木板上,通过滑轮与小盘和祛码相连，小车可以在小盘和祛码的牵引下

运动。

①保持小车质量不变，研究加速度与力的关系。

②保持小车所受的拉力不变，研究加速度与质量的关系。

(2)物理量的测量

①用天平测量质量:为了改变小车的质量，可以在小车中增减祛码的数量。

②将打点计时器的纸带连在小车上，根据纸带上打出的点来测量加速度。

③现实中，仅受一个力作用的物体几乎不存在。然而，一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合

力的作用效果是相同的。因此,实验中作用力下的含义可以是物体所受的合力。用阻力补偿法确定小车受到

的合力一小盘和祛码的牵引力。

4.进行实验

①称量质量一用天平测量小盘和小车的质量。

②安装器材——按如图所示装置安装器材（暂时不把悬挂小盘的细绳系在小车上）。

U

端附

滑

定

有

长

的

轮、实验台

板

木

③阻力补偿法平衡摩擦及其他阻力——在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，反复移动薄木块

的位置，直至小车能拉着纸带匀速下滑。此时，不要把悬挂祛码盘的细绳系在小车（木块）上，即不要给小车（木

块）加任何牵引力，要让小车（木块）拖着纸带运动。

④测量加速度

1）保持小车的质量不变，打出一条纸带。计算小盘和祛码的重力，由纸带计算出小车的加速度,并填入表中。

改变小盘内祛码的个数，并多做几次实验。

2）保持小盘内的祛码个数不变，在小车上放上祛码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带。计算

祛码和小车的总质量，并由纸带计算出小车对应的加速度，填入表中。改变小车上祛码的个数，多做几次实验。

5.数据分析

①利用/^x=aT2及逐差法求flo

②以a为纵坐标产为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与尸成正比。

③以a为纵坐标《为横坐标,描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比。

6.误差分析

①实验原理不完善:本实验用小盘和祛码的总重力代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和

祛码的总重力。当小车质量M远大于祛码质量m时，祛码的总重力mg才可视为小车（木块）受到的拉力。

②摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起

误差。a-F图线将不是一条过原点的直线，而是一条与F轴有交点的倾斜直线。

’!考点精讲I

考点一教材原型实验

i.平衡摩擦力：平衡摩擦力时，要调出一个合适的斜面，使小车（木块）的重力沿着斜面方向的分力正好平

衡小车（木块）受的摩擦阻力。此时，不要把悬挂祛码桶的细绳系在小车（木块）上，即不要给小车（木块）力口

任何牵引力，要让小车（木块）拖着纸带运动。

2.实验条件：只有如此，祛码桶和祛码的总重力侬才可视为小车（木块）受到的拉力。

3.一先一后：改变拉力和小车（木块）质量后，每次开始时小车（木块）应尽量靠近打点计时器，并应先接通

电源，后放开小车（木块），且应在小车（木块）到达滑轮前按住小车（木块）。

4.如果没有平衡摩擦力，则其小尸图线将不是一条过原点的直线，而是一条与尸轴有交点的倾斜直线。

典例引领

.一

1.某同学做"探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验。采用如图甲所示的实验装置，让槽码通过细

绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。

⑴为完成实验，除图中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套祛码）和O

（2）如图甲，关于本实验，下列说法正确的是o

A.应适当调节滑轮高度，使线与桌面平行，确保小车能做匀加速直线运动

B.此时有可能正在进行"补偿阻力”的实验操作

C.实验时小车应从靠近打点计时器处静止释放

D.电火花计时器的工作电压应为交流8V

⑶如图乙，是某同学挑选的一条较为清晰的纸带，并选取了部分点为计数点（计数点间的距离如图）。已

知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,由图可知小车做匀加速直线运动的加速度〃=m/s2（保留三

位有效数字）-据此可知本次实验操作中存在不合理之处在于o

・・・・•・・•・・・・・・•・•・

V同「2小尤3+&TX5，卜//

4.254.735.225.696.186.66单位：cm

图乙

【答案】⑴刻度尺⑵C

⑶3.01不满足槽码的质量远小于小车的质量，在实验中用槽码重力来代替小车受到的拉力时产

生的误差较大

【详解】（1）为完成实验，除图中已有的器材，还需要刻度尺测量纸带。

（2）A.应适当调节滑轮高度，使线与木板平行，保证线对小车的拉力等于小车受到的合力，故A错误；

B.进行“补偿阻力”的实验操作时，小车前面不能悬挂槽码，故B错误；

C.实验时小车应从靠近打点计时器处静止释放，以能在纸带上打出更多的点，充分利用纸带，故C正

确；

D.电火花计时器的工作电压应为交流220V,故D错误。故选C。

（3）⑺根据逐差法可得a=5+工5+?二：+/+%）=301mzs2

⑵根据加速度计算结果看，其值较大，可知，实验过程中不合理之处为：不满足槽码的质量远小于小车的

质量，在实验中需要用槽码重力来代替小车受到的拉力，此时的误差较大。

即时检测

2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，实验装置如图甲所示。

打点计时器小车

小干头胸曰[m]

图甲

⑴同时研究三个物理量间关系是很困难的，该实验中我们采用的研究方法是一（单选）。

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_（单选）。

A.补偿阻力时小车不连接纸带

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

⑶放开小车，小车会在轨道上加速下滑，此时细绳拉力（选填"大于"或"小于"）重物机的重力。

为使细绳拉力近似等于重物的重力，则所选重物的质量a（选填"远大于"、"远小于"或"等于"）小

车的质量

⑷小夏同学在这次实验中获得一条如图乙所示的纸带，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、X1、…、不.已知打点计时器的打点周期为7XJQ2S,则打计数点5时小车速度叩

m/s（保留3位有效数字），小车加速度的表达式是（单选）。

0X]x2x3x4x5x6

IIIIIII»

X

0123456

ll|IHI|llll*lllipiH|IHI|IHI|llll|im|llll|IIH|llll|IIIHIIII|llll|IIH|llll|llll|IIH|

1cm23456789

图乙

X2X

AA_._6-3=X6-2X3_X5+X4-（X3+^2）

,一（15T）2,-（37）2

【答案】（1）B（2）B（3）小于远小于⑷0.625（0.620-0,638）B

【详解】（1）实验中研究三个物理量之间的关系，我们采用的研究方法是控制变量法，故选B；

（2）A.补偿阻力时小车应该连接纸带，选项A错误；

B.先接通打点计时器电源，后释放小车，选项B正确;

C.调节滑轮高度使细绳与木板平行，选项C错误。

故选Bo

（3）口]⑵放开小车，小车会在轨道上加速下滑，此时对小车7=Ma对重物加g-7=3/解得

7=」一机g〈机g即细绳拉力小于重物用的重力。为使细绳拉力近似等于重物的重力，则所选重物的质

M+m

量m远小于小车的质量Mo

（4）[1]打计数点5时小车速度y=.="须一53°）x102ms=0.625m/s

2T0.04z

⑵小车加速度的表达式是a="/=噌7：：

考向2数据处理与误差分析

1.小车的加速度。与小车和车上祛码的总质量M成反比，实验采用化曲为直的思想，作出击!图线，如果

M

图线是一条过原点的直线，就证明了加速度与质量成反比。

2.平衡小车的摩擦力时，不给小车牵引力，使打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀。

3.无论是aS图线，还是a-工图线，当轨道倾角过大时，图线均是一条与a轴有交点的倾斜直线。

M

典例引领

3.某实验小组用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。用托盘和祛码的总重力充当滑块的合

力，图中打点计时器的频率为50Hz。

⑴关于该实验，下列说法正确的是o（填选项前的字母）

A.在如图1所示的装置中，调整垫块的位置，在挂托盘（及祛码）的情况下使滑块恰好做匀速直线运

动，以补偿滑块所受的阻力

B.每次改变滑块的质量时，都需要重新补偿滑块所受的阻力

C.本实验中托盘和祛码的总质量m应远远小于滑块的质量M

D.实验时，应先释放滑块，再接通打点计时器的电源

（2）某次实验过程中，打出的一条清晰的纸带如图2所示，图中/、B、C、D、E、尸是计数点，相邻两个

计数点之间有4个计时点没有画出，甲同学只测量了42、。尸之间的距离，请根据纸带上的数据推测，滑

块的加速度大小。=m/s2,打下点C时滑块运动的瞬时速度大小vc=m/so（结果均保

留2位有效数字）

⑶乙、丙两位同学把所挂托盘和祛码的总重力记为R通过多次改变尸的大小，得到多条打点的纸带，利

用纸带求出不同产下对应的滑块的加速度大小。，并根据实验数据作出。-尸关系图像如图3中的①、②

所示，下列说法正确的是o(填选项前的字母)

A.图线①不过原点可能是没有补偿滑块所受的阻力

B.图线②不过原点可能是在补偿滑块所受的阻力时长木板的倾角过大

C.两条图线的斜率均表示在实验中所用滑块的质量

D.实验中，乙同学所用滑块的质量比丙同学的小

【答案】(1)C(2)2.01.3(3)D

【详解】(1)A.补偿摩擦力时不能挂托盘及放祛码，A错误；

B.改变滑块质量时，不用重新平衡摩擦力，B错误；

c.托盘及祛码的总质量远小于滑块的质量时，才可认为滑块受到的外力等于托盘及祛码的总质量，(:正

确；

D.实验时应先接通电源，再释放滑块，D错误。

故选C„

=X4B22=X)B2

(2)⑴根据Ax="？2可知与。+aT,xCD=xBC+aT+2a〃依此类推=xAB+3aT,

22

x+4a?2所以k=x+x^2x+7aT,a=~~|£^.=(3工。。2x9.?)x：l()向§2=2.0m/s

EFDEEFAB

IT27x0.12

⑵由匀变速直线运动规律可知

22

xBC=xAB+aT=(9.5+2x0.1xl00)cm=l1.5cm,

22

xCD=xBC+aT=xAB+2aT=13.5cm

故

=xBC+xCD=(11.5+13.5)x10-向s=13mzs

cIT2x0.1

(3)AB.图线①不过原点是补偿滑块所受的阻力过度，可能是长木板的倾角过大，图线②不过原点可能

是没有补偿滑块所受的阻力，或者补偿阻力不足，AB错误；

CD.根据牛顿第二定律及图像的物理意义可知，其斜率为滑块质量的倒数，乙同学所作图线斜率大，故滑

块的质量小，C错误，D正确。故选D。

即时检测

4.在"验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中祛码的质量用M表示，所挂

钩码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。

(1)当M与加的大小关系满足时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力。

(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持所挂钩码的质量一定，改变小车及车中祛码的质量，测

出相应的加速度，采用图象法处理数据。为了比较容易地检测出加速度。与质量M的关系，应该做。与_

的图象。

⑶如图乙，该同学根据测量数据做出的。-尸图线，图象没过坐标原点的原因是o

⑷如图乙，该同学根据测量数据做出的。-尸图线，图象变弯曲的原因______o

⑸在利用打点计时器和小车做"探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是o

A.平衡摩擦力时，应将纸带取下来再去平衡

B.连接祛码盘和小车的细绳应保持水平

C.实验时应先释放小车再接通电源

D.小车释放前应靠近打点计时器

⑹实验中打出的其中一条纸带如图，己知打点计时器的打点周期为0.02s,各计数点间均有四个打点。由

该纸带上标示的测量数据，可求得加速度大小。=m/s2(结果保留三位有效数字)；

\ABCDE

*e*Te***••••tJ

,5.10_TT

~~^11.30.单位：cm

；18.60r

，27.00.

【答案】⑴”⑶没平衡摩擦或平衡不够⑷随着钩码质量的增大，不再满足〃>>加⑸D⑹1.10

M

【详解】(1)若以祛码桶及祛码作为小木块的外力，则有

而实际过程中祛码桶及祛码也与小木块一起做匀加速运动，即对祛码桶及祛码有

mg—T=ma

对小木块有

T=Ma

综上有：小物块的实际的加速度为

M+m

只有当加时，才能有效的保证实验的准确性；即祛码桶及桶内祛码的总质量远远小于木块和木块上祛

码的总质量；

（2）根据牛顿第二定律

尸=也。与M成反比，而反比例函数图象是曲线，根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故

不能作a-A/'图象；又

故a与4成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的

M

关系，故应作a与乙的图象；

（3）乙图中，由于小车受到摩擦阻力，其合力小于绳子的拉力，所以不经过坐标原点，故造成的原因

是：没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足；

（4）图中图像向下弯曲，说明在同等钩码质量的时候，加速度偏小，即钩码重力不再近似等于绳子对小

车的拉力，故造成的原因是：随着钩码质量的增大，不再满足知》

（5）A.平衡摩擦力时不挂钩码，小车后拖纸带，纸带上打出的点迹均匀分布说明摩擦力平衡了，所以平

衡摩擦力不应取下纸带，故A错误；

B.连接钩码和小车的细绳应跟长木板保持平行，故B错误；

C.实验时应先接通电源后释放小车，故C错误；

D.小车释放前应靠近打点计时器，实验时，应先接通打点计时器电源，再放开小车，否则小车运动较

快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，同时要求开始小车要靠近打点计时器，故D正

确。

故选D。

（6）相邻计数点之间的时间间隔

r=—=—s=o.is

f50

根据“逐差法"，加速度

_x-X27.00—11.30—11.30

CEACm/s2=1.10m/s2

4T24x0.12

!考点精讲I

考点二创新实验方案

知识点实验方案的改进

1.实验装置的改进

打点

纸带小车常弹簧

计时器I测力计

长子:甲A轻绳

轻滑轮

板

钩码

弹簧测力计测量小车所受的拉力，钩码的质量不需要远小于小车质量，更无需测钩码的质量。

光电门、上,n

气垫导晒\R滑块遮普条

\

己

〕

为

传

感

器

(1)气垫导轨代替长木板，无须平衡摩擦力。

(2)力传感器测量滑块所受的拉力，钩码的质量不需要远小于滑块质量，更无须测钩码的质量。

(3)用光电门代替打点计时器，遮光条结合光电门测得滑块的末速度，由刻度尺读出遮光条中心初始位

置与光电门之间的距离，由运动学公式求出加速度。

2.实验思路的创新

光电门2滑轮细线小车!

控

制

小车n装

光电门1

置

^F-ol备

山石去码盘和石去码

考向1实验器材的改进

典例引领

5.某实验小组用如图甲所示的装置做"探究加速度与力关系”实验。打点计时器所接电源的频率为50Hz,

重物

甲

VABCDF7

6.19।6.70।~721T7/72~cm

乙

①按正确的方法实验操作后，得到的一条纸带部分如图乙所示，纸带上各点均为计时点，由此可得打点计

时器打出8点时小车的速度大小%=m/s,小车的加速度大小。=m/s2（结果均保留两位有效数

字）。

（2）改变重物，多次实验，得到多组弹簧测力计示数斤和对应的小车加速度大小°,以尸为横轴、a为纵轴

作出尸图像，该图像的斜率为左，则小车的质量（用左表示）。

⑶某次实验时弹簧测力计的示数为1，则此次实验中重物的加速度为=

【答案】（1）1.63.2（2）；（3）《明

k2

【详解】（1）[1][2]相邻两计数点的时间间隔为

T=2x—=2x—s=0.04s

f50

根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打出B点时小车的速度大小为

A=6.I9+6.70xl0_2m/sgl6m/s

2T2x0.04

根据逐差法求出小车的加速度大小

2

a==7.72+7.21-6.73-6.19、10-21nzs?它3.2m/s

（27）2（2x0.04>

F11

（2）根据牛顿第二定律b得。=丁则左="得河=不

MMk

⑶当某次弹簧测力计的示数为与时，根据⑵可知加人得到此时小车的加速度“福则重物的加

速度为34=3码

即嘤测

6.某实验小组利用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。

数字计时器

（1）下列实验操作步骤。正确的顺序是。

①将挂有槽码的细线绕过定滑轮系在滑块上，滑块移到光电门1右侧某位置/处

②改变槽码和滑块质量，重复实验

③把气垫导轨放在水平桌面上，将装有遮光条的滑块放在导轨上，打开气源开关，调节导轨至水平

④多次改变光电门2的位置，滑块每次都由4处静止释放，记录4和芍

⑤从/处由静止释放滑块，记录滑块从光电门1运动到光电门2的时间％和遮光条通过光电门2的遮光时

间才2

（2）实验记录和处理的某组数据如下表：

0.810.911.091.241.461.67

-3

^2/^X10S)7.146.255.264.543.853.33

1/s-'140160190220260300

图乙

⑶根据图像求得图线的斜率后=S-2（结果保留两位有效数字）。

⑷实验中，测得遮光条的宽度为乱滑块和遮光条的总质量为槽码的质量为〃?，用槽码的重力代替细

线的拉力。已知重力加速度为g。在误差允许范围内，如果（3）中所求人满足后=（用符号d、机、

M、g表示）。则验证了牛顿第二定律。

⑸实验小组发现图线斜率的测量值总小于理论值，产生该系统误差的原因是（写出一个即可）。

【答案】⑴③①⑤④②（2）图见解析⑶1.9x102⑷左=萼⑸将槽码的重力代替细线的拉力

【详解】（1）实验时先调节轨道水平，然后放好挂着槽码的细线和滑块，释放滑块后记录通过光电门的时

间，最后重复几次实验，则实验操作正确的顺序是③①⑤④②；

（2）图像如图

300-100

=1.9X102S-2

1.66-0.6

（4）根据

mg=Ma

d

v=—=at,

’2

即

1_阳

一=---1

t2Md

图像的斜率

mg

Md

即在误差允许范围内，如果（3）中所求人满足

mg

~Md

则验证了牛顿第二定律。

（5）将槽码的重力代替细线的拉力，则理论值偏大，从而使得图线斜率的测量值总小于理论值。

典例引领

7.某学习小组设计了图甲所示装置来探究物体质量一定时加速度与合外力关系。主要实验步骤如下：

（1）如图甲所示，装置中光电门1、2之间的距离为限开始时，左右两侧挂有两个质量都等于50g的小

桶，两小桶内都装有5个质量都等于10g的铁片；左侧小桶A上固定着一质量不计的挡光片，用游标卡尺

测量挡光片的宽度，如图乙所示，挡光片宽度mm；

2cm

10

甲乙

（2）从左侧小桶取出1个铁片放入右桶中，接着释放小桶，小桶A上的挡光片依次经过光电门1和2,记

录挡光片遮光时间。重复上述过程，将左侧小桶放入右侧小桶中的铁片总数量记为小

（3）某次实验时，测得挡光片遮光时间分别为则可求得小桶A的加速度。=（用4、

及1、加2、力表示）;

（4）利用所得数据作出〃图像，如图丙所示。从图像可以得出：当物体质量一定时，物体加速度与其

所受合外力成正比；

（5）利用〃图像可求得当地重力加速度g=m/s2（结果保留3位有效数字）。

丙

【详解】（1）[1]该游标卡尺的精确度为0.1mm,其读数为

d=4mm+0x0.1mm=4.0mm

（3）[2]通过光电门1时其速度为

d

v,=——

1加1

通过光电门2时的速度为

d

v=——

2△t?

从光电门1到光电门2有

v；-V；=2ah

解得

_d2(1]]

"矶蝠一薪，

(5)⑶设铁片质量为加。,小桶质量为绳子拉力为T,对右侧有

(5+«)mog+A/g-T=^(5+«)m0+M~^a

对左侧有

T-(^5-n)mog-Mg=^5-n)m0+M~^a

整理有

a=2〃%g〃

lQm0+2M

将题中数据代入，整理有

1

a=—gn

10

结合题Q-〃图像可知，图像的斜率有

71

k=——g

10

代入数据，解得

g=9.65m/s2

8.在“探究加速度与力的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层前端均固定有光

滑滑轮，两相同小车前端各系一条细线，细线跨过定滑轮并挂上一个祛码盘，盘中可放祛码，小车II所挂

祛码和祛码盘的总质量是小车I所挂祛码和祛码盘总质量的两倍。将祛码和祛码盘的总重力作为小车所受

合外力，两小车尾部各系一条细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，按下装

置两小车同时立即停止。某次实验时小车I的位移为多，小车II的位移为恐。

滑等细线个车!

控

制

]]小车n装

同II二置

窗祛码盘和祛码

（1）此实验中由公式________,可推得幺=土，所以可以通过测位移来代替测量加速度。

CL?

（2）为了减小实验误差，下列说法正确的是。

A.实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力，平衡摩擦力时需要挂上祛码盘和祛码

B.实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力，平衡摩擦力时不需要挂上祛码盘和祛码

C.祛码盘和祛码的总质量应远大于小车的质量

D.祛码盘和祛码的总质量应远小于小车的质量

（3）若实验测得小车II位移近似是小车I位移的两倍，则可得实验结论：在质量一定的情况下，物体的

加速度与所受到的合外力成（填"正比"或"反比"）=

（4）由于实验中将祛码和祛码盘的总重力作为小车所受合外力的大小，因此为和々的实际大小关系

是o

A.>x2B.=x2C.2X]<x2

【答案】x=BD/DB正比A

【详解】（1）田实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，按下装置两小车同时立即停止，则根据运动

学公式可得x可得及=；=%

-

（2）[2]AB.实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力，使车匀速运动，平衡摩擦力时，祛码盘不需要挂上，但

是小车要与纸带连接，故A错误，B正确；

C.若将祛码盘和祛码的总重力作为小车所受合力，绳子拉力约等于祛码盘和祛码的总重力，小车质量为

M,祛码盘和祛码的总质量为加，则根据牛顿第二定律可得尸=跖?，mg-F=ma解得加g=，wa+Ma只

有当祛码盘和祛码的总质量应远小于小车的质量时，才近似等于祛码盘和祛码的总重力加g,故C错

误，D正确。故选BD。

（3）⑶实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，两车运动位移为

x——1atJ

2

两车运动的位移与加速度成正比，实验测得小车II位移近似是小车I位移的两倍，则小车II所受合力为小

车I所受合力的两倍，则可知物体的加速度与所受到的合外力成正比。

（4）⑷实际上小车的加速度。小车II所挂祛码和祛码盘的总质量是小车I所挂祛码和祛码盘总质

量的两倍，则q=母7，=根据运动学公式可得x=根据牛顿第二定律则

m+M2m+Mm+M2

2XI>%故选A。

I、.好题冲关・

基础过关

1.在“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图所示的实验装置，小车及车中祛码质量为砂与砂桶的

质量为加。重力加速度为g。

小车打点计时器

纸:

砂桶

⑴某同学在保持砂与砂桶质量根一定时，探究小车加速度。与质量M的关系。

①关于该实验，下列说法正确的是o

A.平衡摩擦力时，砂桶应用细线通过滑轮系在小车上，且小车后面的纸带也必须连好

B.实验中应改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

C.实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车

D.为直观分析。与”的关系，画出"图像即可

②下图是实验中打点计时器打出的一条纸带（部分）。若HB,C......计数点间的时间间隔均为0.10s,从

图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是________m/s2,打下C点时小车的速度大小是

m/so（结果均保留两位有效数字）

（2）该同学继续探究当小车及车中祛码质量M一定时，加速度。与受力厂的关系。该同学根据测得的多组

数据画出尸关系图线如图，发现该图线不通过坐标原点且N5段明显偏离直线，分析其产生原因，下列

说法正确的是。

A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足

B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度

C.图线段弯曲可能是砂与砂桶总质量未满足远小于小车及车内祛码总质量的条件

【答案】⑴C2.00.70（2）AC

【详解】（1）①⑺A.平衡摩擦力时，不需挂砂和砂桶，但小车后面必须与纸带相连，因为运动过程中纸

带受到阻力，故A错误；

B.该实验是探究小车加速度。与质量M的关系，应保持砂与砂桶质量"2一定，故B错误；

C.实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车，故C正确；

D.由于。与M成反比，要直观的体现。与“的关系应该画出图像，故D错误。

M

故选C。

②⑵根据逐差法有

（28-10-10）xl0-2

a=m/s2=2.0m/s2

（2x0.1）2

[3]由匀变速直线运动知AD段的平均速度即C点的瞬时速度，有

.二（18-4）x2

%=m/s=0.70m/s

2T2x0.1

（2）AB.从图可以看出，图像不过原点，即当斤为某一值是，但加速度却为零，故未平衡摩擦力或平衡

不足，故A正确，B错误;

C.随着拉力增大，即悬挂物的重力增大，已经不满足砂与砂桶总质量远小于小车及车内祛码总质量的条

件，图线会弯曲，故图线段弯曲可能是砂与砂桶总质量未满足远小于小车及车内祛码总质量的条件，

故C正确。

故选AC。

2.某实验小组利用如图所示的装置探究小车及车中祛码的加速度与其质量、与其所受合力的关系。祛码

盘及盘中祛码总质量用m表示，小车及车中祛码总质量用M表示。

打点计时器

祛码盘

及祛码

（1）实验时应该让加与M的大小关系满足（选填"相远小于M'、"加等于W或“加远大于M'）。

（2）安装器材时要调整长木板的倾斜程度使得被轻推出的小车在（选填"挂了"或"未挂"）祛码盘

的情况下，能沿斜面匀速下滑，实验时应该调整长木板左端滑轮的高度让牵引小车的细线.

（3）满足（1）中的大小关系是为了=

A.减小实验的偶然误差

B.让绳对小车的拉力大小近似等于小车的合外力

C.让绳对小车的拉力大小近似等于祛码盘及盘中祛码的总重力

D.祛码盘及盘中祛码的总重力大小近似等于小车的合外力

（4）满足（2）中要求是为了0

A.减小实验的偶然误差

B.让绳对小车的拉力大小等于小车的合外力

C.让绳对小车的拉力大小等于祛码盘及盘中祛码的总重力

D.祛码盘及盘中祛码的总重力大小等于小车的合外力

（5）下图是实验时按规范操作得到的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的

5个计数点/、B、C、D、E,相邻两计数点之间都有4个点迹没有标出，用刻度尺分别测量出计数点/到

计数点8、C、D、E的距离如图所示，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次实验中小

2

车运动加速度的测量值。=m/so

4BCjDE[单右位：cm1

,11.51、

.21.02

<________3122_1---------------->

【答案】远小于M未挂与长木板平行CB2.5

【详解】（1）⑴在探究过程中以整体为研究对象有

mg=+

以小车用为研究对象

T=Ma

联立得

ivj.।]+***

菽

若要认为细线对小车的拉力大小近似等于祛码盘及祛码的总重力，则实验时应该让加与M的大小关系满

足m远小于Mo

（2）[2]⑶安装器材时要调整长木板的倾斜程度使得被轻推出的小车在未挂祛码盘的情况下，能沿斜面匀

速下滑，实验时应该调整长木板左端滑轮的高度让牵引小车的细线与长木板平行。

（3）⑷在（1）中，要求满足力远小于根据公式

M1

T=mg=mg

M+mTm

1+——

M

是为了保证

Tamg

即让绳对小车的拉力大小近似等于祛码盘及盘中祛码的总重力。

故选C。

（4）⑸在（2）中实验时调整长木板左端滑轮的高度让牵引小车的细线与长木板平行是为了让绳对小车

的拉力大小等于小车的合外力。

故选Bo

（5）⑹相邻两个计数点的时间间隔为

7=5-=0.1s

f

根据逐差法可得，实验中小车运动加速度的测量值为

x-x_(33.02-2x11.51)

CEACxI。—m/s2=2.5m/s2

(27)24x0.12

3.为了探究加速度与物体受力、物体质量的关系，某同学用如图甲所示的实验装置进行实验。

接电源

定滑轮、._________小打点.计时器

（1）以下说法正确的是（多选）

A.验证。与尸两者关系时，槽码质量不变，改变小车质量（含车内重物），不需要满足小车质量远大

于槽码质量

B.定滑轮和小车间的细绳要保持水平

C.此实验用一条纸带就可以完成

D.测量相邻两点间的距离时，应该用毫米刻度尺靠近计数点，一次读出所有计数点对应的刻度值，然

后逐一相减，得出相邻计数点间距离的数值

⑵图乙是实验中的一条纸带，已知交流电频率为50Hz,两相邻计数点间均有四个计时点未画出，根据纸带

可求出小车加速度为m/s2o（结果保留两位有效数字）。

单位：cm

0••1•2•3•4•5•6

」小小事臬小T

1.103.095.127.109.1311.09

乙

⑶在图丙中以槽码重力大小为横坐标尸，小车加速度。为纵坐标，描点如图丙所示，请作出。-尸图

线=

丙

⑷根据。-尸图线，小车的质量（含车内重物）M=kg。（保留两位有效数字）。

【答案】（1）D（2）2.O（3）见解析（4）0.24

【详解】（1）A.验证尸与a两者关系时，钩码质量不变，改变小车质量（含车内祛码），需要满足小车质

量远大于钩码质量，这样才能认为钩码的重力就是小车的牵引力，A错误；

B.定滑轮和小车间的细绳要与木板保持平行，B错误；

C.为了避免偶