1．（2023·湖南·統(tǒng)考模擬預測）某物理興趣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。

（1）下面是實驗操作步驟，請你整理出正確的操作順序，從先到后依次是_________。
A．抬高長木板一端平衡摩擦力，讓小車做勻速直線運動；
B．接通電源后釋放小車，使小車在細線的拉動下運動，測出槽碼的重力mg作為細線對小車的拉力F，利用紙帶測量出小車的加速度a；
C．將紙帶穿過打點計時器并將一端固定在小車上；
D．把細線的一端固定在小車上，另一端通過定滑輪與槽碼相連；
E．更換紙帶，通過改變槽碼的個數(shù)改變小車所受的拉力，重復步驟B的操作．
（2）實驗中打出的紙帶如圖乙所示，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，紙帶上只測出了兩組數(shù)據(jù)，圖中長度單位為cm，由此可以算出小車運動的加速度大小a=_________m/s2。
（3）實驗得到的理想a-F圖像應是一條過原點的直線，但由于實驗誤差影響，常出現(xiàn)如圖丙所示的三種情況，圖線①產(chǎn)生的原因是不滿足槽碼的總質(zhì)量遠_________（填“小于”或“大于”）小車的質(zhì)量的條件；圖線②產(chǎn)生的原因是平衡摩擦力時長木板的傾角過_________（填“小”或“大”）；圖線③產(chǎn)生的原因是平衡摩擦力時長木板的傾角過_________（填“小”或“大”）。
2．（2023·黑龍江哈爾濱·哈師大附中校考三模）某同學設(shè)計了如下方案研究質(zhì)量一定時加速度與合外力的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示。

（1）實驗時，需要進行的操作是___________。
A．平衡摩擦力時應不掛砂桶
B．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
C．小車靠近打點計時器、先接通電源，再釋放小車
D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車（含滑輪）的質(zhì)量
（2）保持小車（含滑輪）的質(zhì)量不變，改變砂桶中砂的質(zhì)量、記錄多組傳感器的讀數(shù)和對應紙帶的加速度的數(shù)值，繪制出如圖乙所示的圖像，實驗小組仔細分析圖像，得出了實驗所用小車（含滑輪）的質(zhì)重為___________。

（3）該同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出如圖乙所示的圖線沒經(jīng)過原點，該同學做實驗時存在的問題是___________
3．（2023·安徽·模擬預測）一物理興趣小組用如圖所示的裝置，探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”，通過改變放在小車上的砝碼質(zhì)量，改變小車（含遮光片）與砝碼的總質(zhì)量。

（1）實驗要平衡摩擦力，具體操作為：不懸掛砂桶，將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，輕推小車，如果___________，則摩擦力得到平衡；
（2）實驗還需要的部分操作有___________；
A．懸掛砂桶后調(diào)節(jié)細線與木板平行 B．測量砂和砂桶質(zhì)量
C．調(diào)節(jié)砂和砂桶質(zhì)量遠小于 D．小車每次在同一位置釋放
（3）調(diào)節(jié)好實驗器材后，第一次實驗：由靜止釋放小車，記錄小車經(jīng)過光電門1、2時遮光片擋光時間，小車（含遮光片）及砝碼的總質(zhì)量，力傳感器的爾數(shù)；第二次實驗：向小車中添加砝碼，小車（含遮光片）及砝碼的總質(zhì)量為，由靜止釋放小車，此時會發(fā)現(xiàn)力傳感器的示數(shù)___________（選填“大于”或“小于”），通過適當___________（選填“增加”或“減小”）砂桶中砂的質(zhì)量，使力傳感器的示數(shù)仍為，重新實驗，記錄小車經(jīng)過光電門1、2時遮光片擋光時間，如果表達式___________成立，則表明合外力一定時，加速度與質(zhì)量成反比。
4．（2023·海南·統(tǒng)考模擬預測）某實驗小組的同學用如圖1所示的裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系，同時用來測量物體的質(zhì)量。所用器材包括：帶有滑輪的木板、帶有凹槽的滑塊（上方安裝有遮光片）、力傳感器、兩個與光電計時器相連的光電門。待測物體P、細線及鉤碼等。
（1）為了正確地完成實驗，以下做法必要的是___________。
A．調(diào)整木板傾角，補償滑塊摩擦力
B．實驗時需滿足鉤碼的質(zhì)量遠遠小于滑塊的質(zhì)量
C．調(diào)節(jié)滑輪使細線與木板平行
（2）主要實驗步驟如下：
①用游標卡尺測量遮光片的寬度，示數(shù)如圖2所示，___________mm。
②安裝器材，完成必要的調(diào)節(jié)。
③令滑塊在鉤碼的拉動下從A的上方適當位置開始運動，光電計時器測得遮光片A、B兩處光電門的遮光時間、及遮光片從A到B所用的時間，則滑塊運動速度___________（用、、和d表示），記錄傳感器上力F的大小。
④改變懸掛鉤碼的個數(shù)，重復實驗，得到多組（a，F(xiàn)）值。作出圖像如圖3中的Ⅰ所示。
⑤在滑塊凹槽處加上待測物體P，重復上述實驗步驟，記錄數(shù)據(jù)如下表，在圖3中作出圖像Ⅱ（各點已標出）___________。待測物體P的質(zhì)量為___________kg（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
5．（2023·重慶·模擬預測）某探究小組利用如圖甲所示的裝置來測量物體質(zhì)量。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為，擋光片的寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與待測物體B（質(zhì)量小于）相連，不計繩重、摩擦及空氣阻力，重力加速度為g。實驗步驟如下：
①用力拉住B，保持A、B靜止，測出此時擋光片上端到光電門的距離h；
②自由釋放B，A下降過程中經(jīng)過光電門，測出擋光片的擋光時間t；
③改變擋光片上端到光電門的距離，重復步驟①②，以為縱坐標，h為橫坐標，畫出圖像。
根據(jù)以上實驗過程，回答下列問題：
（1）用螺旋測微器測得擋光片的寬度如圖乙所示，則擋光片的寬度b=___________mm。
（2）將擋光片經(jīng)過光電門的平均速度視為鉤碼A下降h時的瞬時速度。某次測量中，測得h=0.520m，t=2.1ms，則此次測量擋光片經(jīng)過光電門時的瞬時速度大小為___________m/s，物體A的加速度大小為___________。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（3）如圖丙所示，圖像是一條直線，若圖線斜率為k，則物體B的質(zhì)量為___________。（用題目所給物理量的符號表示）
6．（2023·重慶沙坪壩·重慶八中?？级＃┤鐖D甲所示，某學習小組利用氣墊導軌、位移傳感器和滑塊等器材做驗證牛頓第二定律的實驗。首先將位移傳感器固定在氣墊導軌左端，把氣墊導軌右端墊起一定高度，測量氣墊導軌的長度和右端墊起的高度；將質(zhì)量為的滑塊從氣墊導軌頂端由靜止釋放，傳感器采集數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機處理后得到滑塊的位移與時間的比值隨時間變化的圖像。
（1）某次實驗得到的圖線如圖乙所示，從圖線可得滑塊下滑的加速度大小__________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（2）通過改變__________，可驗證當滑塊質(zhì)量一定時，加速度與力成正比。
（3）換用質(zhì)量不同的滑塊，調(diào)節(jié)氣墊導軌右端墊起的高度，保持__________（用M、H表示）不變時，可驗證力一定時，加速度與滑塊的質(zhì)量成反比。
7．（2023·廣東佛山·統(tǒng)考模擬預測）某小組想嘗試通過測量兩輛小車甲和乙在相同時間內(nèi)通過的位移來比較它們的加速度，進而探究加速度與力的關(guān)系。實驗裝置如圖（a）所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車尾部的剎車線由后面的剎車系統(tǒng)控制，能保證小車同時從靜止開始運動且同時立即停止。通過改變槽碼盤中的槽碼來改變拉力的大小。

（1）甲同學認為可以通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小。因為兩輛小車的運動時間相同，根據(jù)公式___________，可知兩小車甲和乙的位移s甲、與加速度a甲、的關(guān)系滿足___________。
（2）已知兩小車質(zhì)量均為500g，實驗數(shù)據(jù)如如圖（b）所示。分析表中同組實驗數(shù)據(jù)可知，在誤差允許范圍內(nèi)，拉力與位移成___________比，根據(jù)（1），得出加速度大小與拉力成正比關(guān)系。
圖（b）
（3）如果乙同學還要利用上述裝置進行“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實驗，應該怎樣調(diào)整實驗條件？___________
8．（2023·廣東廣州·執(zhí)信中學校考三模）（1）某同學利用如圖裝置測量小車和智能手機的質(zhì)量，智能手機可以利用APP直接測量出手機運動時的加速度。懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，用智能手機測出小車運動的加速度a；改變鉤碼的質(zhì)量m，進行多次測量；做出a與的圖像如圖，已知圖像中直線的截距為b，斜率為k。不計空氣阻力，重力加速度為g。

①以下說法正確的是___________；
A．鉤碼的質(zhì)量應該遠小于智能手機和小車的質(zhì)量
B．細繩應該始終與長木板平行
C．細線的拉力等于鉤碼的重力
②根據(jù)圖像可得，小車和手機的質(zhì)量為___________；
③再利用手機APP測出斜面傾角為θ，則小車和智能手機沿木板運動過程中受摩擦力的大小為________。
9．（2021·湖南·高考真題）某實驗小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實驗步驟如下：
（1）用游標卡尺測量墊塊厚度，示數(shù)如圖（b）所示，___________；
（2）接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導軌上，調(diào)節(jié)導軌至水平；
（3）在右支點下放一墊塊，改變氣墊導軌的傾斜角度；
（4）在氣墊導軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個數(shù)和滑塊對應的加速度；
（5）在右支點下增加墊塊個數(shù)（墊塊完全相同），重復步驟（4），記錄數(shù)據(jù)如下表：
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點，繪制圖線___________。
如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應該是___________（保留三位有效數(shù)字）。
10．（2020·北京·統(tǒng)考高考真題）在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，做如下探究：
（1）為猜想加速度與質(zhì)量的關(guān)系，可利用圖1所示裝置進行對比實驗。兩小車放在水平板上，前端通過鉤碼牽引，后端各系一條細線，用板擦把兩條細線按在桌上，使小車靜止。抬起板擦，小車同時運動，一段時間后按下板擦，小車同時停下。對比兩小車的位移，可知加速度與質(zhì)量大致成反比。關(guān)于實驗條件，下列正確的是：________(選填選項前的字母)。
A．小車質(zhì)量相同，鉤碼質(zhì)量不同
B．小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量相同
C． 小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量不同
（2）某同學為了定量驗證(1)中得到的初步關(guān)系，設(shè)計實驗并得到小車加速度與質(zhì)量的7組實驗數(shù)據(jù)，如下表所示。在圖2所示的坐標紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點，請將余下的一組數(shù)據(jù)描在坐標紙上，并作出圖像______。
（3）在探究加速度與力的關(guān)系實驗之前，需要思考如何測“力”。請在圖3中畫出小車受力的示意圖。為了簡化“力”的測量，下列說法正確的是：__________（選填選項前的字母）。
A．使小車沿傾角合適的斜面運動，小車受力可等效為只受繩的拉力
B．若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力
C．無論小車運動的加速度多大，砂和桶的重力都等于繩的拉力
D．讓小車的運動趨近與勻速運動，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力
11．（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時，圖甲是教材中的實驗方案；圖乙是拓展方案，其實驗操作步驟如下：
（?。焐贤斜P和砝碼，改變木板的傾角，使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑；
（ⅱ）取下托盤和砝碼，測出其總質(zhì)量為m，讓小車沿木板下滑，測出加速度a；
（ⅲ）改變砝碼質(zhì)量和木板傾角，多次測量，通過作圖可得到的關(guān)系。
①實驗獲得如圖所示的紙帶，計數(shù)點a、b、c、d、e、f間均有四個點未畫出，則在打d點時小車的速度大小_____（保留兩位有效數(shù)字）；
②需要滿足條件的方案是_____（選填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作圖象時，把作為F值的是_____（選填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。
12．（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）一細繩跨過懸掛的定滑輪，兩端分別系有小球A和B，如圖所示。一實驗小組用此裝置測量小球B運動的加速度。
令兩小球靜止，細繩拉緊，然后釋放小球，測得小球B釋放時的高度h0=0.590 m，下降一段距離后的高度h=0.100 m；由h0下降至h所用的時間T=0.730 s。由此求得小球B加速度的大小為a=_______m/s2（保留3位有效數(shù)字）。
從實驗室提供的數(shù)據(jù)得知，小球A、B的質(zhì)量分別為100.0 g和150.0 g，當?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80 m/s2。根據(jù)牛頓第二定律計算可得小球B加速度的大小為a′=_______m/s2（保留3位有效數(shù)字）。
可以看出，a′與a有明顯差異，除實驗中的偶然誤差外，寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的原因：__________。
第15講 探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系
（模擬精練+真題演練）
1．（2023·湖南·統(tǒng)考模擬預測）某物理興趣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。

（1）下面是實驗操作步驟，請你整理出正確的操作順序，從先到后依次是_________。
A．抬高長木板一端平衡摩擦力，讓小車做勻速直線運動；
B．接通電源后釋放小車，使小車在細線的拉動下運動，測出槽碼的重力mg作為細線對小車的拉力F，利用紙帶測量出小車的加速度a；
C．將紙帶穿過打點計時器并將一端固定在小車上；
D．把細線的一端固定在小車上，另一端通過定滑輪與槽碼相連；
E．更換紙帶，通過改變槽碼的個數(shù)改變小車所受的拉力，重復步驟B的操作．
（2）實驗中打出的紙帶如圖乙所示，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，紙帶上只測出了兩組數(shù)據(jù)，圖中長度單位為cm，由此可以算出小車運動的加速度大小a=_________m/s2。
（3）實驗得到的理想a-F圖像應是一條過原點的直線，但由于實驗誤差影響，常出現(xiàn)如圖丙所示的三種情況，圖線①產(chǎn)生的原因是不滿足槽碼的總質(zhì)量遠_________（填“小于”或“大于”）小車的質(zhì)量的條件；圖線②產(chǎn)生的原因是平衡摩擦力時長木板的傾角過_________（填“小”或“大”）；圖線③產(chǎn)生的原因是平衡摩擦力時長木板的傾角過_________（填“小”或“大”）。
【答案】 CADBE 2 小于 大 小
【詳解】（1）[1]按照實驗原理，題中五個步驟的先后順序應該為CADBE；
（2）[2]由得解得
（3）[3]實驗中認為槽碼的總重力等于繩的拉力F，則加速度當時，圖線是直線，所以圖線①的上部彎曲的原因是當小車受拉力較大時，不滿足槽碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量的條件；
[4]圖線②在軸的截距大于0，產(chǎn)生原因是平衡摩擦力時長木板的傾角過大，拉力（即不掛槽碼）時小車就具有了加速度；
[5]圖線③在軸的截距大于0，產(chǎn)生原因是平衡摩擦力時長木板的傾角過小，只有當拉力增加到一定值時，小車才獲得加速度。
2．（2023·黑龍江哈爾濱·哈師大附中?？既＃┠惩瑢W設(shè)計了如下方案研究質(zhì)量一定時加速度與合外力的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示。

（1）實驗時，需要進行的操作是___________。
A．平衡摩擦力時應不掛砂桶
B．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
C．小車靠近打點計時器、先接通電源，再釋放小車
D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車（含滑輪）的質(zhì)量
（2）保持小車（含滑輪）的質(zhì)量不變，改變砂桶中砂的質(zhì)量、記錄多組傳感器的讀數(shù)和對應紙帶的加速度的數(shù)值，繪制出如圖乙所示的圖像，實驗小組仔細分析圖像，得出了實驗所用小車（含滑輪）的質(zhì)重為___________。

（3）該同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出如圖乙所示的圖線沒經(jīng)過原點，該同學做實驗時存在的問題是___________
【答案】 AC/CA 1kg 未完全平衡摩擦力
【詳解】（1）[1]平衡摩擦力時，應滿足公式所以應不掛重物小車受到的因此不需要測出砂桶和砂的質(zhì)量，也不需要滿足遠遠小于，實驗時應使小車靠近打點計時器、先接通電源，再釋放小車；故選AC。
（2）[2]根據(jù)公式得圖像得斜率則
（3）[3]根據(jù)牛頓第二定律有可知圖像末未過原點是因為未完全平衡摩擦力。
3．（2023·安徽·模擬預測）一物理興趣小組用如圖所示的裝置，探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”，通過改變放在小車上的砝碼質(zhì)量，改變小車（含遮光片）與砝碼的總質(zhì)量。

（1）實驗要平衡摩擦力，具體操作為：不懸掛砂桶，將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，輕推小車，如果___________，則摩擦力得到平衡；
（2）實驗還需要的部分操作有___________；
A．懸掛砂桶后調(diào)節(jié)細線與木板平行 B．測量砂和砂桶質(zhì)量
C．調(diào)節(jié)砂和砂桶質(zhì)量遠小于 D．小車每次在同一位置釋放
（3）調(diào)節(jié)好實驗器材后，第一次實驗：由靜止釋放小車，記錄小車經(jīng)過光電門1、2時遮光片擋光時間，小車（含遮光片）及砝碼的總質(zhì)量，力傳感器的爾數(shù)；第二次實驗：向小車中添加砝碼，小車（含遮光片）及砝碼的總質(zhì)量為，由靜止釋放小車，此時會發(fā)現(xiàn)力傳感器的示數(shù)___________（選填“大于”或“小于”），通過適當___________（選填“增加”或“減小”）砂桶中砂的質(zhì)量，使力傳感器的示數(shù)仍為，重新實驗，記錄小車經(jīng)過光電門1、2時遮光片擋光時間，如果表達式___________成立，則表明合外力一定時，加速度與質(zhì)量成反比。
【答案】 小車沿木板做勻速直線運動 AD/DA 小于 增加
【詳解】（1）[1]輕推小車，直到小車沿木板做勻速直線運動，摩擦力得到平衡。
（2）[2]A．需要細線與木板平行，才能保證細線的拉力與小車的合外力方向相同，細線的拉力才等于小車的合外力，所以需要懸掛砂桶后調(diào)節(jié)細線與木板平行，故A正確；
BC．由于不需要用沙桶的重力來表示合外力，合外力可以直接測量，所以不需要滿足遠小于，也不需要測量砂和砂桶質(zhì)量，故BC錯誤；
D．需要控制單一變量，木板每處光滑程度不同，所以需要從同一位置釋放，故D正確。故選AD。
（3）[3][4]向小車中添加砝碼，小車所受阻力增大，F(xiàn)變小，通過適當增加砂桶中砂的質(zhì)量，使力傳感器的示數(shù)仍為。
[5]根據(jù)牛頓第二定律；其中 ；；，；，
整理解得
4．（2023·海南·統(tǒng)考模擬預測）某實驗小組的同學用如圖1所示的裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系，同時用來測量物體的質(zhì)量。所用器材包括：帶有滑輪的木板、帶有凹槽的滑塊（上方安裝有遮光片）、力傳感器、兩個與光電計時器相連的光電門。待測物體P、細線及鉤碼等。
（1）為了正確地完成實驗，以下做法必要的是___________。
A．調(diào)整木板傾角，補償滑塊摩擦力
B．實驗時需滿足鉤碼的質(zhì)量遠遠小于滑塊的質(zhì)量
C．調(diào)節(jié)滑輪使細線與木板平行
（2）主要實驗步驟如下：
①用游標卡尺測量遮光片的寬度，示數(shù)如圖2所示，___________mm。
②安裝器材，完成必要的調(diào)節(jié)。
③令滑塊在鉤碼的拉動下從A的上方適當位置開始運動，光電計時器測得遮光片A、B兩處光電門的遮光時間、及遮光片從A到B所用的時間，則滑塊運動速度___________（用、、和d表示），記錄傳感器上力F的大小。
④改變懸掛鉤碼的個數(shù)，重復實驗，得到多組（a，F(xiàn)）值。作出圖像如圖3中的Ⅰ所示。
⑤在滑塊凹槽處加上待測物體P，重復上述實驗步驟，記錄數(shù)據(jù)如下表，在圖3中作出圖像Ⅱ（各點已標出）___________。待測物體P的質(zhì)量為___________kg（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
【答案】 AC/CA 5.2 /0.14/0.16
【詳解】（1）[1]AC．為了保證繩子的拉力是小車受到的合力，需要調(diào)整木板傾角，補償滑塊摩擦力，調(diào)節(jié)滑輪使細線與木板平行，故AC正確；
B．繩子的拉力由拉力傳感器測得，則不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠遠小于滑塊的質(zhì)量，故B錯誤。故選AC。
（2）①[2]由圖2可得，游標為分度，且第2個小格與主尺對齊，則遮光片的寬度為
③[3]根據(jù)題意，由實驗原理可知，滑塊在、兩點的速度分別為，由運動學公式可得，加速度為
⑤[4]根據(jù)題意，由牛頓第二定律有整理可得可知，圖像為過原點的直線，則在圖3中作出圖像Ⅱ，如圖所示
[5]設(shè)凹槽的質(zhì)量為，物體P的質(zhì)量為，結(jié)合圖像有；解得
5．（2023·重慶·模擬預測）某探究小組利用如圖甲所示的裝置來測量物體質(zhì)量。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為，擋光片的寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與待測物體B（質(zhì)量小于）相連，不計繩重、摩擦及空氣阻力，重力加速度為g。實驗步驟如下：
①用力拉住B，保持A、B靜止，測出此時擋光片上端到光電門的距離h；
②自由釋放B，A下降過程中經(jīng)過光電門，測出擋光片的擋光時間t；
③改變擋光片上端到光電門的距離，重復步驟①②，以為縱坐標，h為橫坐標，畫出圖像。
根據(jù)以上實驗過程，回答下列問題：
（1）用螺旋測微器測得擋光片的寬度如圖乙所示，則擋光片的寬度b=___________mm。
（2）將擋光片經(jīng)過光電門的平均速度視為鉤碼A下降h時的瞬時速度。某次測量中，測得h=0.520m，t=2.1ms，則此次測量擋光片經(jīng)過光電門時的瞬時速度大小為___________m/s，物體A的加速度大小為___________。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（3）如圖丙所示，圖像是一條直線，若圖線斜率為k，則物體B的質(zhì)量為___________。（用題目所給物理量的符號表示）
【答案】 3.200 1.52 2.23/2.21/2.22
【詳解】（1）[1]螺旋測微器讀數(shù)為b=3mm＋20.0×0.01mm=3.200mm。
（2）[2] [3]擋光片經(jīng)過光電門時的瞬時速度大小為根據(jù)運動學公式
解得
（3）[4]由A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，可知整理得
圖線斜率解得
6．（2023·重慶沙坪壩·重慶八中?？级＃┤鐖D甲所示，某學習小組利用氣墊導軌、位移傳感器和滑塊等器材做驗證牛頓第二定律的實驗。首先將位移傳感器固定在氣墊導軌左端，把氣墊導軌右端墊起一定高度，測量氣墊導軌的長度和右端墊起的高度；將質(zhì)量為的滑塊從氣墊導軌頂端由靜止釋放，傳感器采集數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機處理后得到滑塊的位移與時間的比值隨時間變化的圖像。
（1）某次實驗得到的圖線如圖乙所示，從圖線可得滑塊下滑的加速度大小__________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（2）通過改變__________，可驗證當滑塊質(zhì)量一定時，加速度與力成正比。
（3）換用質(zhì)量不同的滑塊，調(diào)節(jié)氣墊導軌右端墊起的高度，保持__________（用M、H表示）不變時，可驗證力一定時，加速度與滑塊的質(zhì)量成反比。
【答案】 高度
【詳解】（1）[1]滑塊由靜止勻加速下滑，有可得則滑塊下滑的加速度大小
（2）[2]當滑塊質(zhì)量一定時，可以通過改變氣墊導軌右端墊起的高度，來改變滑塊沿導軌方向的重力的分量，即合力的大小，探究加速度與力的關(guān)系。
（3）[3]由于滑塊下滑加速的力是由重力沿導軌向下的分力提供，所以要保證重力沿導軌向下的分力不變，應該使不變，所以應該調(diào)節(jié)滑塊的質(zhì)量及導軌右端墊起的高度，保持MH不變。
7．（2023·廣東佛山·統(tǒng)考模擬預測）某小組想嘗試通過測量兩輛小車甲和乙在相同時間內(nèi)通過的位移來比較它們的加速度，進而探究加速度與力的關(guān)系。實驗裝置如圖（a）所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車尾部的剎車線由后面的剎車系統(tǒng)控制，能保證小車同時從靜止開始運動且同時立即停止。通過改變槽碼盤中的槽碼來改變拉力的大小。

（1）甲同學認為可以通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小。因為兩輛小車的運動時間相同，根據(jù)公式___________，可知兩小車甲和乙的位移s甲、與加速度a甲、的關(guān)系滿足___________。
（2）已知兩小車質(zhì)量均為500g，實驗數(shù)據(jù)如如圖（b）所示。分析表中同組實驗數(shù)據(jù)可知，在誤差允許范圍內(nèi)，拉力與位移成___________比，根據(jù)（1），得出加速度大小與拉力成正比關(guān)系。
圖（b）
（3）如果乙同學還要利用上述裝置進行“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實驗，應該怎樣調(diào)整實驗條件？___________
【答案】 正 槽碼盤中槽碼不變，改變小車的質(zhì)量
【詳解】（1）[1] [2]兩小車都做初速度為零的勻加速直線運動，故應用的公式為
故兩車的位移與時間的關(guān)系為故有
（2）[3] 分析表中同組實驗數(shù)據(jù)可知，在誤差允許范圍內(nèi)，拉力與位移成正比
（3）[4] 如果乙同學還要利用上述裝置進行“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實驗，采用控制變量法，使槽碼盤中槽碼不變，改變小車的質(zhì)量。
8．（2023·廣東廣州·執(zhí)信中學?？既＃?）某同學利用如圖裝置測量小車和智能手機的質(zhì)量，智能手機可以利用APP直接測量出手機運動時的加速度。懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，用智能手機測出小車運動的加速度a；改變鉤碼的質(zhì)量m，進行多次測量；做出a與的圖像如圖，已知圖像中直線的截距為b，斜率為k。不計空氣阻力，重力加速度為g。

①以下說法正確的是___________；
A．鉤碼的質(zhì)量應該遠小于智能手機和小車的質(zhì)量
B．細繩應該始終與長木板平行
C．細線的拉力等于鉤碼的重力
②根據(jù)圖像可得，小車和手機的質(zhì)量為___________；
③再利用手機APP測出斜面傾角為θ，則小車和智能手機沿木板運動過程中受摩擦力的大小為________。
【答案】 B
【詳解】①[1]設(shè)小車和手機的質(zhì)量為，斜面傾角為，對鉤碼和小車以及手機的系統(tǒng)由牛頓第二定律有
整理可得可得本實驗的原理為與成一次函數(shù)。
A．因本實驗驗證牛頓第二定律為對系統(tǒng)采用準確的方法，故不需要近似的用鉤碼重力代替繩的拉力，也就不需要質(zhì)量關(guān)系，即不需要鉤碼的質(zhì)量應該遠小于智能手機和小車的質(zhì)量，故A錯誤；
B．為了讓繩子拉小車的力為恒力，則細繩應該始終與長木板平行，故B正確；
C．本實驗研究系統(tǒng)的牛頓第二定律，則繩子的拉力小于鉤碼的重力，故C錯誤。故選B。
②[2]根據(jù)與的一次函數(shù)關(guān)系，可知圖像的斜率的意義為則小車和手機的質(zhì)量為
③[3]根據(jù)與的一次函數(shù)關(guān)系，可知縱截距的物理意義為
聯(lián)立解得摩擦力的大小為
9．（2021·湖南·高考真題）某實驗小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實驗步驟如下：
（1）用游標卡尺測量墊塊厚度，示數(shù)如圖（b）所示，___________；
（2）接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導軌上，調(diào)節(jié)導軌至水平；
（3）在右支點下放一墊塊，改變氣墊導軌的傾斜角度；
（4）在氣墊導軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個數(shù)和滑塊對應的加速度；
（5）在右支點下增加墊塊個數(shù)（墊塊完全相同），重復步驟（4），記錄數(shù)據(jù)如下表：
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點，繪制圖線___________。
如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應該是___________（保留三位有效數(shù)字）。
【答案】 1.02 0.342
【詳解】（1）[1]墊塊的厚度為h=1cm+2×0.1mm=1.02cm
（5）[2]繪制圖線如圖；
[3]根據(jù)可知a與n成正比關(guān)系，則根據(jù)圖像可知，斜率解得a=0.342m/s2
10．（2020·北京·統(tǒng)考高考真題）在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，做如下探究：
（1）為猜想加速度與質(zhì)量的關(guān)系，可利用圖1所示裝置進行對比實驗。兩小車放在水平板上，前端通過鉤碼牽引，后端各系一條細線，用板擦把兩條細線按在桌上，使小車靜止。抬起板擦，小車同時運動，一段時間后按下板擦，小車同時停下。對比兩小車的位移，可知加速度與質(zhì)量大致成反比。關(guān)于實驗條件，下列正確的是：________(選填選項前的字母)。
A．小車質(zhì)量相同，鉤碼質(zhì)量不同
B．小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量相同
C． 小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量不同
（2）某同學為了定量驗證(1)中得到的初步關(guān)系，設(shè)計實驗并得到小車加速度與質(zhì)量的7組實驗數(shù)據(jù)，如下表所示。在圖2所示的坐標紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點，請將余下的一組數(shù)據(jù)描在坐標紙上，并作出圖像______。
（3）在探究加速度與力的關(guān)系實驗之前，需要思考如何測“力”。請在圖3中畫出小車受力的示意圖。為了簡化“力”的測量，下列說法正確的是：__________（選填選項前的字母）。
A．使小車沿傾角合適的斜面運動，小車受力可等效為只受繩的拉力
B．若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力
C．無論小車運動的加速度多大，砂和桶的重力都等于繩的拉力
D．讓小車的運動趨近與勻速運動，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力
【答案】 B AD
【詳解】（1）[1]為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，必須控制小車所受拉力相同，而讓小車的質(zhì)量不同，所以鉤碼質(zhì)量相同，故B正確。
（2）[2]數(shù)據(jù)描點和圖像如圖所示
（3）[3]A．使小車沿傾角合適的斜面運動，小車所受重力沿斜面的分力剛好等于小車所受的摩擦力，則小車受力可等效為只受繩的拉力，故A正確；
B．若斜面傾角過大，重力沿斜面的分力大于摩擦力，小車所受合力將大于繩的拉力，不利于簡化“力”的測量，故B錯誤；
C．由牛頓第二定律可知，無論小車運動的加速度多大，砂和桶的重力都大于繩的拉力，故C錯誤D．當小車的運動為勻速時，由平衡可知，砂和桶的重力近似等于繩的拉力，故D正確；故選AD。
11．（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時，圖甲是教材中的實驗方案；圖乙是拓展方案，其實驗操作步驟如下：
（?。焐贤斜P和砝碼，改變木板的傾角，使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑；
（ⅱ）取下托盤和砝碼，測出其總質(zhì)量為m，讓小車沿木板下滑，測出加速度a；
（ⅲ）改變砝碼質(zhì)量和木板傾角，多次測量，通過作圖可得到的關(guān)系。
①實驗獲得如圖所示的紙帶，計數(shù)點a、b、c、d、e、f間均有四個點未畫出，則在打d點時小車的速度大小_____（保留兩位有效數(shù)字）；
②需要滿足條件的方案是_____（選填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作圖象時，把作為F值的是_____（選填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。
【答案】 0.18～0.19 甲 甲和乙
【詳解】①[1]．打點計時器打點周期由勻加速直線運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得，在打d點時小車的速度
②[2][3]．在圖甲的實驗方案中，由托盤和砝碼的重力提供拉力，讓小車做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得則則繩子對小車的拉力當時，繩子拉力近似等于托盤和砝碼的重力。故甲需要滿足。在圖乙的實驗方案中，掛上托盤和砝碼，小車勻速下滑，設(shè)斜面的傾斜角為，斜面和紙帶對小車的摩擦力或阻力總和為f，則有取下托盤和砝碼，小車做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得即故乙方案中，不需要滿足。在甲乙方案中，均用托盤和砝碼的重力mg作為小車勻加速的直線運動的合力及F。
12．（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）一細繩跨過懸掛的定滑輪，兩端分別系有小球A和B，如圖所示。一實驗小組用此裝置測量小球B運動的加速度。
令兩小球靜止，細繩拉緊，然后釋放小球，測得小球B釋放時的高度h0=0.590 m，下降一段距離后的高度h=0.100 m；由h0下降至h所用的時間T=0.730 s。由此求得小球B加速度的大小為a=_______m/s2（保留3位有效數(shù)字）。
從實驗室提供的數(shù)據(jù)得知，小球A、B的質(zhì)量分別為100.0 g和150.0 g，當?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80 m/s2。根據(jù)牛頓第二定律計算可得小球B加速度的大小為a′=_______m/s2（保留3位有效數(shù)字）。
可以看出，a′與a有明顯差異，除實驗中的偶然誤差外，寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的原因：__________。
【答案】 1.84 1.96 滑輪的軸不光滑，繩和滑輪之間有摩擦（或滑輪有質(zhì)量）
【詳解】①有題意可知小球下降過程中做勻加速直線運動，故根據(jù)運動學公式有代入數(shù)據(jù)解得a=1.84m/s2；
②根據(jù)牛頓第二定律可知對小球A有對小球B有帶入已知數(shù)據(jù)解得；
③在實驗中繩和滑輪之間有摩擦會造成實際計算值偏小。0.29
0.57
0.86
1.14
1.43
1.71
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
實驗次數(shù)
小車
拉力F/N
位移x/cm
1
甲
0.1
22.3
乙
0.2
43.5
2
甲
0.2
29.0
乙
0.3
43.0
3
甲
0.3
41.0
乙
0.4
55.4
1
2
3
4
5
6
0.087
0.180
0.260
0.425
0.519
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
0.62
0.56
0.48
0.40
0.32
0.24
0.15
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
0.29
0.57
0.86
1.14
1.43
1.71
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
實驗次數(shù)
小車
拉力F/N
位移x/cm
1
甲
0.1
22.3
乙
0.2
43.5
2
甲
0.2
29.0
乙
0.3
43.0
3
甲
0.3
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乙
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0.425
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0.62
0.56
0.48
0.40
0.32
0.24
0.15
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
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