2025届高考物理一轮复习实验四探究加速度与物体受力物体质量的关系学案新人教版.docx
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试验四试验四探究加速度与物体受力物体质量的关系
试验溯本求源
●留意事项
1．试验方法：限制变量法．
2．平衡摩擦力：不悬挂小盘，但小车连着纸带．
3．不重复：不重复平衡摩擦力．
4．试验条件：M?m.小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．
5．一先一后一按住：先接通电源，后放小车，且在小车到达滑轮前按住小车．
6．作图：作图时两轴标度比例要适当，各量须采纳国际单位．
●误差分析
1．因试验原理不完善引起的误差：本试验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力，而事实上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．
2．摩擦力平衡不精确、质量测量不精确、计数点间距测量不精确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．
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题型1|试验原理与试验操作
例1[2024·广东珠海摸底考试]图甲为“探究加速度与物体受力、质量之间的关系”的试验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M.试验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．
(1)试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车和砝码所受的合外力，先调整长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来须要进行的一项操作是________．
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调整砂和砂桶总质量的大小，使小车在细线的牵引下运动，从打出的纸带推断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带推断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，视察推断小车是否做匀速运动
(2)试验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是()
A．M＝20g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、35g
B．M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、35g
D．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)图乙是试验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．测出相邻的计数点之间的距离分别为xAB＝4.22cm、xBC＝4.65cm、xCD＝5.08cm、xDE＝5.49cm、xEF＝5.91cm、xFG＝6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a＝________m/s2(结果保留2位有效数字)．
题型2|试验数据处理与分析
例2[2024·北京卷，15]在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”试验中，做如下探究：
(1)为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比试验．两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止．抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下．对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比．关于试验条件，下列正确的是：________(选填选项前的字母)．
A．小车质量相同，钩码质量不同
B．小车质量不同，钩码质量相同
C．小车质量不同，钩码质量不同
(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系，设计试验并得到小车加速度a与质量M的7组试验数据，如下表所示．在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出a-1M
次数
1
2
3
4
5
6
7
a/(m·s－2)
0.62
0.56
0.48
0.40
0.32
0.24
0.15
M/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
图2
(3)在探究加速度与力的关系试验之前，须要思索如何测“力”．请在图3中画出小车受力的示意图．为了简化“力”的测量，下列说法正确的是：________(选填选项前的字母)．
A．使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力
B．若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
C．无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力
D．让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力
练1[2024·浙江7月，17(1)]做“探究加速度与力、质量的关系”试验时，图1甲是教材中的试验方案；图1乙是拓展方案，其试验操作步骤如下：
(ⅰ)挂上托盘和砝码，变更木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
(ⅱ)取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；
(ⅲ)变更砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作