实验：探究加速度与力、质量的关系--2026-2027学年高一物理(必修第一册)题型过关(人教版2019)(原卷版+教师版)

中小学教育资源及组卷应用平台 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 题型01 探究加速度与力正比 1．如图所示为某同学研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图。 (1)下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、沙和沙桶、刻度尺。除以上器材外，还需要的实验器材有_____。 A．秒表 B．天平（附砝码） C．低压交流电源 D．低压直流电源 (2)实验中，需要平衡阻力。把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能沿木板 。 (3)实验中，为了保证小车受到绳子的拉力近似等于沙和沙桶所受的重力，沙和沙桶的总质量与小车和车上砝码的总质量之间应满足的条件是 。 (4)如图所示，为五个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔，相邻计数点间的距离分别为，，，，则小车的加速度 （结果保留3位有效数字）。 【答案】(1)BC；(2)匀速下滑或做匀速直线运动；(3)；(4)0.595 【详解】（1）已经给出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、沙和沙桶、刻度尺。实验需要测量小车质量和测量砝码的质量，所以还需要天平；由于使用的是电磁式打点计时器，所以还需要低压交流电源。 故选BC。 （2）实验中，需要平衡阻力。这样小车在木板上受力平衡，所以要把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在木板上做匀速直线运动。 （3）以整体为研究对象，则有 解得 以小车及小车上的砝码为研究对象，则绳子的拉力 当时，可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。 （4）根据逐差法可得小车的加速度 2．如图甲所示是某实验小组设计的“探究加速度和力、质量的关系”的实验装置示意图，位移传感器的发射器和接收器分别固定在木板右端和物块上。保持物块的质量不变，探究其加速度和力的关系，实验中用钩码的重力代替物块（含接收器）所受的合外力。细线与木板平面平行，不计细线与滑轮之间的摩擦力，重力加速度为g。 (1)下列说法正确的是 。 A．需要将木板右端垫高，以平衡物块与木板间的摩擦力 B．不需要平衡物块与木板间的摩擦力 C．需要使物块（含接收器）的总质量远大于钩码的质量 D．不需要使物块（含接收器）的总质量远大于钩码的质量 (2)某次实验，测得接收器和发射器之间的距离x及对应的时间t，作出x-t2图线如图乙所示，图中坐标值均已知，由图像可知，t=0时刻物块的速度大小 （选填“一定”或“不一定”）为零，此次实验物块的加速度a= （用图中所给字母表示）。 (3)测出物块（含接收器）的质量为M，每个钩码的质量均为m，第一次挂1个钩码进行实验，此后每增加1个钩码进行1次实验，共进行n次实验，利用（2）中的方法得到对应的加速度，在误差允许范围内，若 （用M、m、n、g表示），即可论证，物块质量不变时其加速度与力成正比。 【答案】(1)AC；(2) 一定 ；(3) 【详解】（1）AB．需要将木板右端垫高，以平衡物块与木板间的摩擦力，故A正确，B错误； CD．需要使物块（含接收器）的总质量远大于钩码的质量，故C正确，D错误。 故选AC。 （2）[1][2]由图乙可知，，物块位移为 可知t=0时刻物块的速度大小一定为零，其加速度为。 （3）由题意，，则 3．在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。 (1)实验时，下列操作或说法正确的是_____。 A．需要用天平测出砂和砂桶的总质量 B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 C．选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 (2)实验得到如图乙纸带 ... ...