四：探究加速度与物体受力、物体质量的关系（含解析）-2025年高考物理二轮复习实验专题考点培训.pdf

实验抢分专练(四)探究加速度与物体受力、物体质量的关系

(40分钟50分)

1.(8分)(2023·南京模拟)小华用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

(1)电火花打点计时器工作时应使用________(选填“8V”或“220V”)交流电源;

(2)用垫块将木板左端垫高,以平衡打点计时器对小车的摩擦力及其他阻力。在不挂托盘的情况

下,打出如图乙所示的纸带(从左向右打点),则应该将垫块向__________(选填“左”或“右”)移动;

(3)图丙是实验中打出的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F为连续选取的7个计数点,相邻两计

数点间还有4个点未画出,则小车在E点的瞬时速度大小为__________m/s,运动的加速度大小

2

为______m/s(计算结果均保留2位有效数字,所用电源频率f50Hz);

(4)小车质量一定,研究加速度与力的关系时,小华根据测得的数据作出a-F图像,如图丁所示。

发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能的原因是__________。

A.没有平衡摩擦力,且小车质量较大

B.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过大,且托盘和砝码的质量较大

C.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且托盘和砝码的质量较大

D.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且小车质量较大

2.(8分)(2023·和平区模拟)为了探究物体加速度与质量的关系,某同学设计了如图所示的实验

装置。质量分别为m和m的两个小车,用一条柔软的轻绳通过滑轮连起来,重物的质量为m,

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忽略滑轮的质量和各种摩擦,使两车同时从静止开始运动,同时停止,两个小车发生的位移大小

分别为x和x。

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(1)如果想验证在合外力一定的情况下,小车的加速度和质量成反比,只需验证表达式

__________成立。(用题中所给物理量表示)

(2)实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于小车的质量。

3.(8分)(2023·襄阳模拟)学习了力学知识后,小王同学组装了图甲所示的装置,想利用它来测量

一些物理量。他做了如下的实验操作:

Ⅰ.将矿泉水瓶P和物块Q,分别与跨过滑轮的轻绳连接,滑轮通过竖直弹簧测力计悬挂,已知滑轮

的质量为M;

Ⅱ.将纸带上端粘在Q的下面,下端穿过打点计时器(图中未画出),往P中装适量水,接通电源,释

放P后,P向下运动,读出弹簧测力计的示数F,打出点迹清晰的纸带如图乙所示;

Ⅲ.逐渐往P中加适量水,重复实验(P始终向下运动,Q始终未跟滑轮相碰),获得多组实验数据。

(1)在图乙所示的纸带上,相邻两个计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器的频率为50

2

Hz,则Q的加速度大小为________m/s。(结果保留两位有效数字)

(2)根据实验数据,作出Q的加速度a随弹簧测力计示数F变化的图像如图丙所示,若图线的斜

率为k,图线在F轴上的截距为b,不计轻绳与滑轮间的摩擦,则Q的质量为

____________________,当地的重力加速度为_______________。(以上两空均用字母k、b、M

表示)

4.(8分)如图所示是某小组同学“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置,实验过程中可近似

认为钩码受到的总重力等于小车所受的拉力。先测出钩码所受的重力为G,之后改变钩码个数,

小车每次从同一位置释放,测出挡光片通过光电门的时间Δt。

(1)实验中__________测出小车质量m。

车

(2)为完成实验还需要测量

①________________________________________________________________;

②________________________________________________________________。

(3)实际小车受到的拉力小于钩码的总重力,原因是________________________。

(4)若轨道保持水平,滑轮偏低导致细线与轨道不平行,则细线平行时加速度a,与不平行时加速