[精品]2019版高中物理学业水平测试复习 第四章第10讲 实验：探究加速度与力、质量的关系对点练 必修1
人教版高中物理必修第一册精品课件 第4章 运动和力的关系 2.实验：探究加速度与力、质量的关系
(2)根据控制变量法,要探究加速度和力之间的关系,需要小
车的质量保持不变,即两小车质量相等。
(3)实验中用小盘和砝码的重力作为小车受到的拉力。只有
在小盘和盘中砝码的质量远远小于小车的质量时,绳对小车
拉力的大小近似等于小盘和盘中砝码的重力。此题是采用控
置示意图,图乙是其俯视图。两个相同的小车,放在带有定滑
轮的木板上(事先通过调节木板与水平面间的夹角来平衡小
车受到的阻力),前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各
挂一个小盘,盘里放有砝码。两个小车后端各系一条细线,细
线后端用夹子固定,打开夹子,小盘和砝码牵引小车运动,合上
夹子,两小车同时停止运动。
(1)用刻度尺测出两小车的位移,位移之比就等于它们的
直法”“控制变量法”或“近似法”)
答案:(1)平衡阻力法
(2)控制变量法
(3)近似法
(4)图像法
(5)化曲为直法
解析:(1)由于小车运动受到阻力,所以要平衡小车受到的阻力,
用平衡阻力法减小实验误差。
(2)在探究加速度、力与质量之间的关系时,先保持其中一个
量不变,来探究其他两个量之间的关系,称为控制变量法。
图像
(2)①应用工作电压约为8 V的交流电源 ②应靠右端
③应使细绳平行于木板 ④应靠近打点计时器 ⑤应垫高右
端以平衡小车受到的阻力
解析:(1)实验中把小桶及其中沙子的重力之和看成与小车
所受拉力大小相等,没有考虑阻力,故必须平衡小车受到的阻
力且应排在步骤B之后。电磁打点计时器接在蓄电池上将无
法工作,必须接在工作电压约为8 V的交流电源上。作a-m关
3.平衡小车受到的阻力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫
人教版(2019)高中物理必修第一册 实验：探究加速度与力、质量的关系
5.72
102
m/s2
=1.53m/s2
1
tan
（3）[2][3]该实验中，弹簧测力计的读数 F 即为绳子拉小车的拉力，由于已经平衡摩擦，所以弹簧
测力计的读数 F 等于小车所受合外力；小车的质量 M 和重物的质量 m 不需要满足 M m 。
（4）[4]图乙a F 图像中图线是一条直线，说明加速度a 与 F 成正比，所以可以得到结论在小车质量 M
方案一：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻 度尺、天平为器材，研究小车运动。
0.75 a/m·s -2
0.60 0.45 0.30 0.15
0 0.1 0.3 0.5
当小车 质量不
变时
次数 F/N 1 0.10 2 0.20 3 0.30 4 0.40 5 0.50
（3）打开夹子，重物牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止．用刻度尺分别测出 A、B 两小车 通过的位移为 xA、xB．则两车的加速度之比 aA:aB=__________； （4）某同学猜想小车加速度与质量成反比，则 xA、xB，与 mA、mB，应满足的关系式为______； （5）改变 B 车上砝码的质量重复实验，验证该同学的猜想并得出结论．
改变小车的质量时，不用重新平衡摩擦力，故 A 错误；
B．实验时应该先接通电源后释放纸带，故 B 错误；
C．为了让小车所受的合外力近似等于砝码和砝码盘的总重力，系统的加速度要足够小，所以应该让
砝码及砝码盘 B 的质量应远小于小车 A 的质量，故 C 错误；
D．在外力恒定的情况下，加速度与物体的质量成反比，所以应作 a
效数字）。
（3）某同学将长木板右端适当垫高，其目是为了平衡摩擦力。但他把长木板的右端垫得过高，使得
【教育资料精选】2019版高中物理学业水平测试复习第四章牛顿运动定律第10讲实验：探究加速度与力、质量的关
第10讲实验：探究加速度与力、质量的关系1．(2018·盐城学测模拟)“探究小车加速度与力、质量的关系”实验装置如图1所示，小车通过纸带与打点计时器相连平衡摩擦力时( )图1A．应将长木板的B端适当垫高B．应将长木板的A端适当垫高C．应使小车沿长木板做加速运动D．应在砝码盘的牵引下使小车匀速运动2．(2018·扬州学测模拟)利用如图2所示装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列说法正确的是( )图2A．打点计时器应固定在靠近定滑轮的位置B．需要用天平测出小车的质量C．平衡摩擦力时，应将砝码盘用细绳系在小车上D．细绳对小车的拉力大小等于砝码和砝码盘的总重力3．(2018·启东中学学测最后一考)如图3所示，在探究“加速度与力、质量的关系”实验装置中，A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器相连，小车的质量为M，小盘(及砝码)的质量为m.下列说法中正确的是( )图3A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C．本实验中应满足m远小于M的条件D．在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作a－M图象4．(2018·泰州中学学测模拟一)某研究学习小组用如图4所示的装置探究牛顿第二定律．该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力．则对该实验，以下说法中不正确的是( )图4A．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力B．实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量C．细线对小车的实际拉力一定略小于砂桶和砂的总重力D．该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的5．(2018·无锡学测模拟)某学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，在平衡摩擦力时．把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的a－F关系可用下列哪个图象表示？(图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)( )6．(2018·淮安学测模拟)用如图5所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系．在满足实验条件的情况下，细线下端悬挂钩码的总重力视为小车受到的合力F，用打点计时器打出纸带，计算出小车运动的加速度a.图5(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，使小车在拉力作用下匀速下滑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)某组同学实验时保持小车(含车中重物)的质量M 不变，根据实验得出的数据，画出a －F 图象，如图6所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是________________________(选填“摩擦力平衡过度”或“摩擦力没有平衡”)．图6(3)另一组同学探究小车加速度a 与其质量M 的关系时，保持钩码的总质量不变，为了直观地判断a 与M 的数量关系，应作_______________________⎝ ⎛⎭⎪⎫选填“a －M ”或“a －1M ”图象．7．(2018·无锡学测模拟)如图7所示为“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置．砝码和砝码盘的质量为m ，小车的质量为M .实验中将砝码和砝码盘的重力作为细线对小车的拉力．图7(1)实验前，在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是________．A ．必须让小车连接砝码盘B ．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器C ．纸带和砝码盘都应连接D ．纸带和砝码盘都不能连接。
(2019版)高中物理必修一：第四章2 实验：探究加速度与力质量的关系
第四章 2 实验：探究加速度与力、质量的关系速度是描述物体运动状态的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量。
因此也可以说，加速度是描述物体运动状态变化快慢的物理量。
由前面的学习我们知道，力是改变物体运动状态的原因，质量大的物体运动状态不容易改变。
这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。
下面我们来探究加速度与力、质量之间的定量关系。
本节实验分别从“加速度与力的关系”和“加速度与质量的关系”两方面进行研究。
实验思路将小车置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。
小车可以在槽码的牵引下运动（图4.2-1）。
加速度与力的关系 保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力。
小车所受的拉力可认为与槽码所受的重力相等。
测得不同拉力下小车运动的加速度，分析加速度与拉力的变化情况，找出二者之间的定量关系。
可证明这两个力只是近似相等，条件是槽码的质量要比小车的质量小很多。
加速度与质量的关系 保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加重物改变小车的质量。
测得不同质量的小车在这个拉力下运动的加速度，分析加速度与质量的变化情况，找出二者之间的定量关系。
从实验的角度，同时研究某个物理量与另外两个或多个物理量之间的定量关系是非常困难的。
面对这样的问题，我们通常采用控制变量的方法进行研究。
物理量的测量本实验需要测量的物理量有三个：物体的质量、物体所受的作用力和物体运动的加速度。
质量的测量 可以用天平测量质量。
为了改变小车的质量，可以在小车中增减砝码的数量。
加速度的测量 方法1 小车做初速度为0的匀加速直线运动，则测量小车加速度最直接的办法就是用刻度尺测量小车移动的位移x ，并用秒表测量发生这段位移所用的时间t ，然后由a ＝2x t2（1）计算出加速度a 。
方法 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（参考第一章的实验方法）。
方法 3 在这个实验中也可以不测量加速度的具体数值。
这是因为我们探究的是加速度与其他物理量之间的比例关系，因此测量不同情况下物体加速度的比值即可。
2019年高中物理学业水平测试知识点总结
物理学业水平测试考点总结1、质点 A用来代替物体得有质量得点称为质点。
这就是为研究物体运动而提出得理想化模型。
当物体得形状与大小对研究得问题没有影响或影响不大得情况下，物体可以抽象为质点。
2．参考系 A在描述一个物体得运动时，用来做参考得物体称为参考系。
参考系可以任意选择。
3．路程与位移 A路程就是质点运动轨迹得长度，路程就是标量。
位移表示物体位置得改变，大小等于始末位置得直线距离，方向由始位置指向末位置。
位移就是矢量。
在物体做单向直线运动时，位移得大小等于路程。
4．速度平均速度与瞬时速度 A速度就是描述物体运动快慢得物理，v=Δx/Δt，速度就是矢量，速度方向就就是运动方向。
平均速度：运动物体某一段时间（或某一段过程）得速度。
瞬时速度：运动物体某一时刻（或某一位置）得速度，方向沿轨迹上质点所在点得切线方向。
5．匀速直线运动 A在直线运动中，物体在任意相等得时间内位移都相等得运动称为匀速直线运动。
匀速直线运动又叫速度不变得运动。
6．加速度 B加速度就是描述速度变化快慢得物理量，它等于速度变化量跟发生这一变化量所用时间得比值，定义式就是a=Δv/Δt=（v t-v0）/Δt，加速度就是矢量，其方向与速度变化量得方向相同，与速度得方向无关。
即使速度大小不变，但方向改变，加速度也不为零。
7．探究、实验：用电火花计时器（或电磁打点计时器）探究匀变速直线运动得速度随时间得变化规律a电磁打点计时器使用交流电源，工作电压在6V以下。
电火花计时器使用交流电源，工作电压220V。
当电源得频率就是50Hｚ时，它们都就是每隔0、02ｓ打一个点。
tx v v t ==2 匀变速直线运动时，物体某段时间得中间时刻速度等于这段过程得平均速度 匀变速直线运动图象纸带如图，OABCDEF 之间时间相等，时间为T ，则有：x AB -x AO = x BC -x AB = x CD -x BC = x DE -x CD =aT 2 2AC B x v T =8．匀变速直线运动规律及应用 B速度公式：at v v +=0 位移公式：2021at t v x += 位移速度公式：ax v v 2202=- 平均速度公式：t x v v v =+=20 上述过程中：v 表示末速度，v 0表示初速度、t 表示时间、x 表示位移、a 表示加速度，除了时间取正值以外，其余物理都有可能取负值（与正方向有关），通常我们以初速度方向为正。
高中物理精品实验：实验二：探究加速度与力、质量的关系
实验二：探究加速度与力、质量的关系[实验目的]通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系[实验原理]方案一1、控制变量法：⑴保持m一定时，改变物体受力Ｆ测出加速度ａ，用图像法研究ａ与Ｆ关系⑵保持Ｆ一定时，改变物体质量m测出加速度ａ，用图像法研究ａ与m关系2、物理量的测量：（1）小车质量的测量：天平（2）合外力的测量：小车受四个力，重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。
为使合外力等于钩码的重力，必须：①平衡摩擦力：平衡摩擦力时（要或不要）挂小桶，应连着纸带且通过打点记时器的限位孔，．将长木板倾斜一定角度，此时物体在斜面上受到的合外力为0。
做实验时肯定无法这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点来判断），这就说明此时物体合外力为0，摩擦力被重力的沿斜面向下的分力给抵消了。
由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消，那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。
点拨：整个实验平衡了摩擦力后，以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都（需要或是不需要）重新平衡摩擦力.②绳子的拉力不等于沙和小桶的重力：砂和小桶的总质量小车的总质量时，可近似认为绳子的．拉力等于．．．．．．．．推导：实际上m/g=(m+ m/)a,F=ma,得F=m m/g/(m+ m/);．．．．沙和小桶的重力。
理论上F= m/g，只有当m/＜＜m时，才能认为绳子的拉力不等于沙和小桶的重力。
点拨：平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.在画图像时，随着勾码重量的增加或者小车质量的倒数增加时，实际描绘的图线与理论图线不重合，会向下弯折。
[实验器材]一端附有滑轮的长木板、小车、细线和小桶、天平、砝码、钩码（或槽码）、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺[实验步骤]⑴用天平测出小车和小桶的质量m 和m/把数值记录下来。
物理人教版高中必修一(2019年新编)-4-2《实验：探究加速度与力、质量的关系》(课件)
新知探究
数据处理
把不同质量的小车(小车和砝码)在相同力的作用下产生 的加速度大小填在表中
物理量 1 2 3 4 5 6
质量M
1 M
加速度a
11
新知探究
数据处理
以a为纵坐标，分别以M和为横坐标，根据数据作a－M图 象和a－图象，分析a与M的关系
12
新知探究
实验结论
(1)保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受 力F成正比
23
课堂练习 （1）关于该实验以下说法正确的是___A__C_____ A．安装实验器材时，要调节定滑轮的高度，使细线与长木板平
15
新知探究
注意事项
（3）改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量 靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在 小车到达滑轮前按住小车
（4）作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不 在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧
16
新知探究
注意事项
平衡摩擦力时，设木板与水平方向夹角为 α ，根据受力 分析，有关系：Mgsin Mg cos ，所以当小车质量变化时， 不需要再次平衡摩擦力
(2)在力F不变时，物体的加速度a与质量M成反比
13
新知探究
误差分析
系统误差：本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力 ，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。小盘和 砝码的总质量越接近于小车的质量，误差越大。因此，要求小盘 和砝码的总质量远小于小车的质量是为了减小因实验原理不完善 而引起的误差
4
新知探究
实验步骤
（1）测质量：用天平测量小盘的质量m和小车的质量 M
（2）安装器材：按如图所示将实验器材安装好(小车上 不系绳)
2023-2024学年高一上学期物理人教版必修第一册第四章 专题复习 实验 探究加速度与力质量的关系
第4章专题复习练习—----实验：探究a 与F 、m 的关系一、基本实验要求1、在验证牛顿第二定律的实验中：某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中正确的是（）①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源⑥实验中绳子拉力方向跟平板平行。
A ．①④⑤B ．②③⑥C ．①③⑥D ．①④⑥2、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法。
（以下各题均选填“理想实验法”“图像法”“阻力补偿法”“化曲为直法”“控制变量法”或“近似法”）（1）对阻力的处理：。
（2）实验设计思路：。
（3）对小车所受合力的简化：，即当小车质量M 车≫m 槽时，细绳对小车的拉力大小近似等于所挂槽码的重力m 槽g 。
（4）实验数据处理的科学方法：。
（5）由a ﹣M 车图像转化为a-1M 车图像，所用的科学方法：。
3、如图，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验．所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz 的交流电源、纸带等．回答下列问题：(1)铁块与木板间动摩擦因数μ＝______(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)．(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使θ＝30°.接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下．多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图所示．图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)．重力加速度为9.80m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留2位小数)．4、如图甲所示为某同学所安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置．(1)实验中，为了使小车(其质量为M)受到的合外力等于砝码和砝码盘的总重量(砝码和砝码盘的总质量m)，通常采用的措施是：①_________________________________________________________________；②________________________________________________________________.(2)另一位同学设计了如图乙所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和力传感器示数F的关系图像．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图丙所示．①此实验装置________(填“需要”或者“不需要”)滑块与位移传感器发射部分总质量远大于重物和力传感器的总质量．②图线________(填“甲”或“乙”)是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的．③滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝________kg，滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝________.(重力加速度g＝10m/s2)5、某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。
2019年高中学业水平测试物理试题知识点大全
2019年高中学业水平测试物理试题知识点大全运动学知识点第一节机械运动一．参照物（1）机械运动是一个物体相对于别的物体的位置的变化．宇宙万物都在不停地运动着．运动是绝对的，一些看起来不动的物体如房屋、树木，都随地球一起在转动．（2）为了研究物体的运动而被假定为不动的物体，叫做参照物．（3）同一个运动，由于选择的参照物不同，就有不同的观察结果及描述，运动的描述是相对的，静止是相对的．二．质点的概念（1）如果研究物体的运动时，可以不考虑它的大小和形状，就可以把物体看作一个有质量的点．用来代替物体的有质量的点叫做质点．（2）质点是对实际物体进行科学抽象而得到的一种理想化模型．对具体物体是否能视作质点，要看在所研究的问题中，物体的大小形状是否属于无关因素或次要因素．三、描述运动的物理量（一）时间和时刻（1）在表示时间的数轴上，时刻对应数轴上的各个点，时间则对应于某一线段；时刻指过程的各瞬时，时间指两个时刻之间的时间间隔。
（2）时间的法定计量单位是秒、分、时，实验室里测量时间的仪器秒表、打点计时器。
（二）位移和路程1、位移（1）位移是描述物体位置变化的物理量：用初、末位置之间的距离来反映位置变化的多少，用初位置对末位置的指向表示位置变化的方向．（2）位移的图示是用一根带箭头的线段，箭头表示位移的方向，线段的长度表示位移的大小．2．位移和路程的比较位移和路程是不同的物理量，位移是矢量，用从物体运动初位置指向末位置的有向线段来表示，路程是标量，用物体运动轨迹的长度来表示．（三）速度1．速度——描述运动快慢的物理量，是位移对时间的变化率。
(变化率J 是表示变化的快慢，不表示变化的大小。
)2.平均速度的定义（1）运动物体的位移与发生这段位移所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速度．定义式是V =s/t ．国际单位制中的单位是米/秒，符号m ／s ，也可用千米/时（km ／h ），厘米/秒（cm/s ）等．（3） 平均速度可以粗略地描述做变速运动的物体运动的快慢．3．平均速度的计算平均速度的数值跟在哪一段时间内计算平均速度有关系．用平均速度定义式计算平均速度时，必须使物体的位移S 与发生这个位移的时间t 相对应。
人教版高中物理必修第一册精品课件 第4章 运动和力的关系 实验：探究加速度与力、质量的关系 (2)
解析 (1)为使纸带上有足够多的数据点,应该先接通电源,再释放小车,故A
错误;用钩码的重力充当细绳的拉力时,钩码的质量应远小于小车的质量,
故B正确;改变小车质量不影响木板倾斜度,重力的下滑分力仍然和摩擦力
相等,不需要再平衡摩擦力,故C错误;小车的加速度与质量成反比,所以作
第四章
2.实验:探究加速度与力、质量的关系
1.学会用控制变量法探究加速度与力、质量的定量关系。
(科学探究)
课标要求
2.会测量加速度、力和质量,能作出物体运动的a-F、a-
1
图像。
M
(科学探究)
3.通过图像探究加速度与力、质量的定量关系。(科学思维)
内
容
索
引
01
基础落实•必备知识全过关
02
重难探究•能力素养全提升
F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值
G.作a-m关系图像,并由图像确定a与m的关系
(1)请改正实验装置图中的错误。
①电磁打点计时器位置__________;
②小车位置____________________;
③滑轮位置____________________。
(2)该同学漏掉的重要实验步骤是____________________,该步骤应排在步
压交变电源,导线两根,纸带,复写纸,托盘天平,米尺。
四、实验步骤
1.称量质量——用天平测量槽码的质量m0和小车的质量m。
2.安装器材——按照如图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘
的细线系在小车上(即不给小车牵引力)。
小车重力沿斜木板的分力等于所受阻力
3.补偿阻力——在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,反复移
03
(优选)2019高中物理第4章2实验探究加速度与力、质量的关系课堂达标新人教版必修1
第四章 2 实验探究加速度与力、质量的关系1．(浙江省金华十校2017～2018学年高一上学期期末联考)如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”实验装置：导学号 1321411(1)下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是__C____(选填字母)(2)在平衡阻力后，当小车总质量__远大于____(填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)小盘及盘内物体的总质量时，小盘及盘内物体的总重力大小近似等于小车运动时所受的拉力大小。
实验时可通过增减小盘中__1g砝码____(选填“50g钩码”或“1g砝码”)的个数来改变拉力的大小。
解析：(1)平衡阻力时，小车前面不能有拉力，小车后面要连接纸带，纸带要穿过打点计时器，故选C。
(2)为减小误差，小车总质量要远大于小盘及盘内物体的总质量；实验时应通过增减“1g”砝码的个数来改变拉力的大小。
2．(辽宁省实验中学分校2017～2018学年高一上学期期末)如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系” 实验装置，钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。
导学号 1321411实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，作出a－F图像，他可能作出图2中__甲____(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线。
此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是__D____。
A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C ．所用小车和砝码的质量m 2的太大D ．钩码的质量m 1太大解析：图丙表示平衡摩擦力过度，图甲表示没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。
图线弯曲表示没有满足m 2≫m 1的实验条件。
3．(北京市丰台区2017～2018学年高一上学期期末)如图所示为某同学所安装的“探究牛顿第二定律”的实验装置，用来探究小车加速度与小车质量的关系。
导学号 1321411(1)若在图甲所示状态下开始做实验，请从该同学的装置和操作中指出两项存在的问题或错误。
①__打点计时器使用了直流电源，应该采用交流电源____；②__小车距离打点计时器太远，不能充分利用纸带____。
人教版(2019)高一物理 必修 第一册 第四章：4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 试题(含答案)
实验:探究加速度与力、质量的关系班级 姓名1．某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，图中小车的质量用M 表示，钩码的质量用m 表示。
要顺利完成该实验，则：⑴还需要的测量工具有 、 。
⑵为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采 取的措施是 ；要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是 。
加速度a 与其质量M 的数据如下表： 钩码质量m=30g为了寻求a 与M 间的定量关系，请利用表中 数据在图示的直角坐标系中选取合适的横坐标 及标度作出图象。
2．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 为装有砝码的小桶，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50H Z 交流电。
小车的质量为m 1，小桶（及砝码）的质量为m 2。
（1）下列说法正确的是 。
A ．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B ．实验时应先释放小车后接通电源C ．本实验m 2应远大于m 1D ．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a -11m 图像 （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a - F 图像，可能是图中的图线 。
(选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”) （3）如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。
由此可求得小车的加速度大小 m/s 2。
（结果保留二位有效数字）3．在用DIS 研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组的实验装置如图所示。
实验时先平衡小车所受的摩擦力，然后用重物通过细线拉动小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿轨道运动，位移传感器（接收器）固位移传感器 位移传感器纸带钩码定在轨道左端。
实验中把重物的重力作为拉力F ，先后用不同质量的小车做了两组实验，每组实验中取了重物重力六个不同的值，取得实验数据并标在了a －F 坐标中。
人教版高中物理必修第一册精品课件 分层作业 第四章 02-2.实验_探究加速度与力、质量的关系
（2）把气垫导轨调整到水平：打开气泵电源，气
泵正常工作，调节气垫导轨垫脚螺丝，放上滑块，
轻轻推动一下，让不挂小桶和细绳的滑块在气垫导
轨上运动起来，若遮光条经过光电门1的遮光时间
_等__于___（选填“大于”“小于”或“等于”）经过光电门2
甲
的遮光时间，即可判定气垫导轨已经调整到水平。
[解析] 气垫导轨水平时，滑块会做匀速运动，通过两个光电门的速度相等，则在光电
C A.实验前必须先平衡小车受到的摩擦力 B.不需要保证两小车的运动时间相等 C.两小车都必须从静止开始做匀加速直线运动 D.小车所受的水平拉力大小可以认为是砝码（包括小盘）的 重力大小
甲
乙
√
02 数据处理与分析
0.85
5.0
砝码和砝码盘的质量不
变
小车的质量
平衡摩擦力过度
甲
D
甲 [解析] 小桶及其所装砝码的总质量远小于滑块的质量时，可把小桶及其所装砝码的总 重力视为滑块所受的拉力，故应选D。
第四章
2.实验：探究加速度与力、质量的关系
1 实验原理与操作 2 数据处理与分析
01 实验原理与操作
1.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是( B ) A.在平衡小车受到的摩擦力时，应将槽码通过定滑轮用细绳拴在小车上 B.连接槽码和小车的细绳应与长木板平行 C.平衡小车受到的摩擦力后，长木板的位置不能移动，每次改变小车的质量时，应重 新平衡小车受到的摩擦力 D.小车释放前应靠近打点计时器，且应先释放小车，再接通电源
门1、2处遮光条的遮光时间相等。
甲
甲
在误差允许范围内，当滑块的质量一定时，滑块的加速度与力成正
比。
乙
不积跬步，无以至千里； 不积小流，无
2019年高考物理考点一遍过考点12 实验：探究加速度与力、质量的关系 含解析
1．实验步骤（1）用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m和m′，把数据记录在表格中；（2）把实验器材安装好，平衡摩擦力；（3）在小盘里放入适量的砝码，把砝码和小盘的质量m′记录在表格中；（4）保持小车的质量不变，改变砝码的质量，按上面步骤再做5次实验；（5）算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格中；（6）用纵坐标表示加速度a，横坐标表示合外力，即砝码和小盘的总重力m′g，根据实验数据在坐标平面上描出相应的点，作图线；（7）用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车质量的倒数，在坐标系中根据实验数据描出相应的点并作图线。
2．注意事项（1）平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车受到的阻力。
在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着打点的纸带匀速运动；（2）不重复平衡摩擦力；（3）实验条件：m≫m′；（4）一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。
3．误差分析（1）因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力；（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；4．数据处理（1）利用Δx=aT2及逐差法求a；（2）以a为纵坐标，F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F成正比；（3）以a 为纵坐标，m1为横坐标，描点、连线，如果该线过原点，就能判定a 与m 成反比。
（2018·云南保山）某同学利用图甲所示装置来研究加速度与力的关系。
他将光电门1和2分别固定在长木板的A 、B 两处，换用不同的重物通过细线拉同一小车（小车质量约为200克），每次小车都从同一位置由静止释放。
（1）长木板右端垫一物块，其作用是用来________________； （2）用游标卡尺测得遮光条的宽度为______cm ；（3）对于所挂重物的质量，以下取值有利于减小实验误差的是________（填选项）A ．1克B ．5克C ．10克D ．40克（4）现用该装置来探究功与速度变化的关系，关闭光电门2，测出多组重物的质量m 和对应遮光条通过光电门1的时间Δt ，通过描点作出线性图象，应作出_____图象（填选项）A ．Δt –mB ．Δt 2–mC ．1Δm t-D ．21Δm t -【参考答案】（1）平衡摩擦力 （2）0.52 （3）BC （4）D()2212Δd M m gs t =⨯，由此可知若画出m −()21Δt 图象，图象为过原点的直线，会更直观形象，故ABC 错误，D 正确。
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第10讲实验：探究加速度与力、质量的关系
1．(2018·盐城学测模拟)“探究小车加速度与力、质量的关系”实验装置如图1所示，小车通过纸带与打点计时器相连平衡摩擦力时( )
图1
A．应将长木板的B端适当垫高
B．应将长木板的A端适当垫高
C．应使小车沿长木板做加速运动
D．应在砝码盘的牵引下使小车匀速运动
2．(2018·扬州学测模拟)利用如图2所示装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列说法正确的是( )
图2
A．打点计时器应固定在靠近定滑轮的位置
B．需要用天平测出小车的质量
C．平衡摩擦力时，应将砝码盘用细绳系在小车上
D．细绳对小车的拉力大小等于砝码和砝码盘的总重力
3．(2018·启东中学学测最后一考)如图3所示，在探究“加速度与力、质量的关系”实验装置中，A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器相连，小车的质量为M，小盘(及砝码)的质量为m.下列说法中正确的是( )
图3
A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源
B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
C．本实验中应满足m远小于M的条件
D．在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作a－M图象
4．(2018·泰州中学学测模拟一)某研究学习小组用如图4所示的装置探究牛顿第二定律．该小组在实验中确定的
研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力．则对该实验，以下说法中不正确的是( )
图4
A．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力
B．实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量
C．细线对小车的实际拉力一定略小于砂桶和砂的总重力
D．该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的
5．(2018·无锡学测模拟)某学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，在平衡摩擦力时．把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的a－F关系可用下列哪个图象表示？(图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)( )
6．(2018·淮安学测模拟)用如图5所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系．在满足实验条件的情况下，细线下端悬挂钩码的总重力视为小车受到的合力F，用打点计时器打出纸带，计算出小车运动的加速度a.
图5
(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，使小车在拉力作用下匀速下滑
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)某组同学实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，根据实验得出的数据，画出a－F图象，如图6所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是________________________(选填“摩擦力平衡过度”或“摩擦力没有平衡”)．
图6
(3)另一组同学探究小车加速度a 与其质量M 的关系时，保持钩码的总质量不变，为了直观地判断a 与M 的数量关系，应作_______________________⎝ ⎛⎭
⎪⎫选填“a －M ”或“a －1M ”图象．
7．(2018·无锡学测模拟)如图7所示为“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置．砝码和砝码盘的质量为m ，小车的质量为M .实验中将砝码和砝码盘的重力作为细线对小车的拉力．
图7
(1)实验前，在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是________． A ．必须让小车连接砝码盘
B ．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器
C ．纸带和砝码盘都应连接
D ．纸带和砝码盘都不能连接
(2)现保持砝码和砝码盘的总质量m 不变，改变小车的质量M ，探究加速度和质量的关系．如图8所示是某次实验中打出的一条纸带，交变电流的频率为50 Hz ，每5个点选一个计数点，则小车的加速度为________ m/s 2
(保留两位有效数字)．通过实验得到多组加速度a 、质量M 的数据，为了用图象准确地反映二者关系，一般选用纵坐标为加速度a ，则横坐标为______________⎝ ⎛⎭
⎪⎫填“M ”或“1M ”.
图8
8．(2015·徐州学测模拟)以下为“探究加速度与力、质量的关系”的实验．
(1)小刚在探究加速度与某个物理量的关系时，其中的两次实验装置如图9甲所示，根据实验装置可以判断，小刚在探究加速度与____________(填“力 ”或“质量”)的关系．
图9
(2)如图乙所示为小刚在实验中得到的一条纸带，两相邻计数点间还有四个点没有画出，已知打点周期为0.02 s．根据纸带上的数据，计算打计数点3时小车的速度为________ m/s.
(3)小刚在探究加速度与力的关系时，作出的加速度与力的图象如图丙所示，根据图象推测，小刚在实验操作中重要的疏漏是______________________________________________
________________________________________________________________________.
答案精析
1．A 2.B 3.C 4.A 5.C
6．(1)A (2)摩擦力平衡过度 (3)a －1
M
7．(1)B (2)0.16 (3)1
M
8．(1)力 (2)0.15 (3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
解析 (1)探究加速度与力、质量的关系时，采用控制变量法，先控制小车的质量不变，探究加速度与拉力之间的关系；再控制拉力不变，探究加速度与小车的质量之间的关系．题图所示是控制小车的质量不变，所以是探究加速度与力的关系．
(2)v 3＝(4.37－1.31)×10
－2
2×0.1
m/s ≈0.15 m/s.
(3)当外力较小时加速度为零．说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．。