專題22探究加速度與力、質量的關系.實驗原理(1)保持質量不變，探究加速度跟合外力的關系.(2)保持合外力不變，探究加速度與質量的關系.(3)利用等求加速度(4)作出a-F圖像和a—A圖像，確定a與尸、，”的關系..實驗器材小車、槽碼、細繩、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、低壓交流電源、導線、紙帶、天平、刻度尺、坐標紙..實驗步驟(1)用天平測量槽碼的質量機'和小車的質量“L(2)按照如圖所示裝置把實驗器材安裝好，只是不把懸掛槽碼的細繩系在小車上.(3)在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，使小車能勻速下滑.(4)操作：①槽碼通過細繩繞過定滑輪系于小車上，先接通電源后放開小車，斷開電源，取下紙帶，編號碼.②保持小車的質量m不變，改變槽碼的質量機'，重復步驟①.③在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，計算加速度a④描點作圖，作a-F的圖像.⑤保持槽碼的質量機'不變，改變小車質量切，重復步驟①和③，作。一看圖像.4.數據處理(1)利用逐差法或v-t圖像法求a.(2)以。為縱坐標，尸為橫坐標，描點、畫線，如果該線為過原點的直線，說明。與尸成正比.(3)以a為縱坐標，*為橫坐標，描點、畫線，如果該線為過原點的直線，就能判定a與機成反比..注意事項(1)實驗前首先補償阻力：適當墊高木板不帶定滑輪的一端，使小車的重力沿斜面方向的分力正好平衡小車和紙帶受到的阻力。在補償阻力時，不要把懸掛槽碼的細繩系在小車上，讓小車拉著穿過打點計時器的紙帶勻速運動(紙帶上打出的點跡均勻分布).(2)實驗過程中不用重復補償阻力.(3)實驗必須保證的條件：m>m'.(4)改變拉力或小車質量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，后釋放小車，且應在小車到達滑輪前按住小車..誤差分析(1)實驗原理不完善：本實驗用小盤和祛碼的總重力m'g代替小車的拉力，而實際上小車所受的拉力要小于小盤和祛碼的總重力。(2)補償阻力不準確、質量測量不準確、計數點間距測量不準確、紙帶和細繩不嚴格與木板平行都會引起誤差。1.(2022?河南河南?高一期末)如圖甲所示為“探究加速度與力、質量的關系”的實驗小車裝置(打點計時器等未畫出)r[[=鉤碼白圖甲(1)本實驗需要測量的物理量有三個，分別是、和小車運動的加速度。(2)“用阻力補償法探究加速度與力、質量的關系''方案中，下列說法正確的有°A.把木板的一側墊高，補償小車受到的阻力時，應裝上紙帶，不掛鉤碼，使小車能夠沿木板勻速運動B.實驗時應先接通電源后釋放小車C.實驗中所掛鉤碼的質量應遠大于小車的質量D.每次改變小車的質量時，都應重新調節木板的傾斜度(3)某同學在實驗中，打出的一條紙帶如圖乙所示，他選擇了幾個計時點作為計數點，相鄰兩計數點間TOC\o"1-5"\h\z還有4個計時點沒有畫出，其中Si=1.48「m、S2=2.09-m、S3=2.71rm,s4=3.30rm,已知交流電的頻mi v>i11 mi mi率為50hz，則打下。點時小車的速度大小為m/s,小車在該運動過程中加速度的大小是m/s2.(均保留兩位有效數字)VI_B CD E")+S3+ ~~4 (圖乙(4)本實驗中認為小車受到的拉力等于鉤碼的重力，實際上是做了近似處理，在操作均正確的情況下，小車受到的拉力廣的準確值的表達式是。(已知鉤碼質量巾1、小車質量加2,重力加速度為g)(5)某同學根據測量數據作出如圖丙所示的尸圖像，該同學做實驗時存在的問題是。

圖丙【答案】小車的質量鈞碼的重力AB##BA0.30 0.61f=詈鬻木板傾角過大或平衡摩擦力過度【解析】（1）本實驗的實驗目的是“探究加速度與力、質量的關系”，則需要測量小車的加速度、小車的質量和小車受到的合力，當平衡r摩擦力之后，如果鉤碼的質量遠小于小車的質量，可以認為鉤碼的武力近似等于小車的合力，則需測量鉤碼的重力代替小車的合力。（2）A.把木板的一側墊高，補償小車受到的阻力時，應裝上紙帶，不掛鉤碼，使小車能夠沿木板勻速運動，故A正確；B.實驗時應先接通電源后釋放小車，故B正確；C.實驗中所掛鉤碼的質量應遠小于小車的質量，故C錯誤；D.平衡摩擦力時有mgsin。=小車的質量可以消掉，故每次改變小車的質量時，不需要重新調節木板的傾斜度，故D錯誤。故選AB；（3）根據題意，由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度可得，打下。點時小車的速度大小為外=根據題意，由逐差法Ax=。廠可得，小車在該運動過程中加速度的大小為（4）根據題意，對小車，由牛頓第二定律有尸=m2a對整體，由牛頓第二定律有mi。=Sb+m2）a聯立可得尸=詈鬻"I］十"I2（5）由圖丙可知，當F=0時，aH0,則該同學做實驗時存在的問題是木板傾角過大或平衡摩擦力過度。2.（2022?北京?北師大二附中高二期末）某物理興趣小組的同學用圖甲所示裝置來“驗證牛頓第二定律”。同學們在實驗中，都將砂和小桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小，通過改變小桶中砂的質量改變拉力。為使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，實驗中需要平衡摩擦力。小車電磁打點計時器（1）下列器材中不必要的是.（填字母代號）：（1）下列器材中不必要的是.（填字母代號）：A.低壓交流電源 B.秒表C.天平（含硅碼） D.刻度尺（2）下列實驗操作中，哪些是正確的（填字母代號）：A.調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行B.每次實驗，都要先放開小車，再接通打點計時器的電源C.平衡摩擦力時，將懸掛小桶的細線系在小車上D.平衡摩擦力時，讓小車后面連著已經穿過打點計時器的紙帶（3）圖乙是某同學實驗中獲得的一條紙帶。A、8、C為三個相鄰的計數點，若相鄰計數點之間的時間間隔為T,A、B間的距離為與，A、C間的距離為X2，則小車的加速度（用字母表達）；圖乙（4）圖丙是小剛和小芳兩位同學在保證小車質量一定時，分別以砂和小桶的總重力mg為橫坐標，以小車運動的加速度a為縱坐標，利用各自實驗數據作出的a-mg圖像；①小剛的圖像，可以得到實驗結論：；②小芳與小剛的圖像有較大差異，既不過原點，又發生了彎曲，下列原因分析正確的是（填字母代號）。A.圖像不過原點，可能是平衡摩擦力時木板傾角過大B.圖像不過原點，可能是平衡摩擦力時木板傾角過小C.圖像發生彎曲，可能是砂和小桶的質量過大D.圖像發生彎曲，可能是小車的質量過大（5）平衡摩擦力后，小組中一位同學保持砂和小桶總重力mg不變，通過在小車上增加祛碼改變小車質量,進行實驗并得到實驗數據。處理數據時，他以小車和祛碼的總質量M為橫坐標，5為縱坐標，作出關系圖像，示意圖如圖丁所示，發現圖線在縱軸上有截距（設為6）。該同學進行思考后預測：若將砂和小桶總重力換成另一定值（（7n+Am）g,重復上述實驗過程，再作出卜“圖像。兩次圖像的斜率不同，但截距相同均為瓦若牛頓定律成立，請通過推導說明該同學的預測是正確的。

(y- 【答案】 BAD窄1在物體的質量一定時，物體的加速度與受到的合外力成正比BC見解析【解析】A.電磁式打點計時器使用的是低壓交流電源，故A不符合題意；B.電磁式打點計時器是計時的儀器，不需要秒表，故B符合題意；C.驗證牛頓第二定律的過程中需要使用天平(含祛碼)測量物體與小車的質量，故C不符合題意；D.驗證牛頓第二定律的過程中需要使用刻度尺測量運動的長度，故D不符合題意：本題選擇不需要的器材，故選B；A.在實驗的過程中要注意調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行，才能使繩子的拉力平行于運動的方向，故A正確；B.實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放小車，故B錯誤：C.在調節木板傾斜程度平衡小車受到的滑動摩擦力時，需要將裝有砂的砂桶摘F，故C錯誤；D.平衡摩擦力時，讓小車后面連著已經穿過打點計時器的紙帶，故D正確。故選AD；(3)相鄰計數點間的時間間隔為丁，由勻變速直線運動的推論Ax=aX可知，加速度為a=色幫千=窄1(4)①由小剛的圖象，可以得到實驗結論：在物體的質量-定時，物體的加速度與受到的合外力成正比;②AB.圖象不過原點，在拉力大于0的情況下，小車的加速度仍然等于0,說明可能是平衡摩擦力時木板傾角過小，平衡摩擦力不足，故A錯誤，B正確；CD.以小車與砂和小桶碼組成的系統為研究對象，系統所受的合外力等于鉤碼的事力mg,由牛頓第二定律得mg=(M+zn)a小車的加速度為a=券M+mma小車受到的拉力尸=7n小車a=迎M當時，可以認為小車受到的合力等于砂和小桶的重力，如果砂和小桶的質量太大，則小車受到的合力小于鉤碼的重力，實驗誤差較大，a-尸圖象偏離直線，故C正確，D錯誤；故選BC；(5)設繩子的拉力為F,對小車F=Ma以小車以及砂和小桶組成的系統為研究對象，由牛頓第二定律得mg=(M+m)a整理得工春?”+[

圖象的斜率k=意與砂桶中砂的質量有關：而縱截距b 是一個定值。（2022?江蘇南通?高二期末）小華用如圖甲所示的裝置“探究加速度與力的關系（1）用墊塊將木板左端墊高，以補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力。在不掛托盤的情況下，打出如圖乙所示的紙帶（從左向右打點），則應該將墊塊向（選填“左”或“右”）移動。（2）調節好器材進行實驗，保持小車質量不變，改變祛碼的質量，打出的一條紙帶如圖丙所示，已知每兩個計數點間還有4個點未畫出，打點計時器的打點周期為0.02s,則小車的加速度斫m/s2o（結（3）多次實驗，記錄的數據如下表所示，表中的前6組數據已在方格紙上描點，請描出后2組數據的對應點，并作出a-F關系圖像.加速度a/(m-s2)0.340.741.111.301.461.621.832.10托盤及祛碼總重力F/N0.1470.3430.5390.6370.7350.8331.0291.313（5）小華還利用此裝置測算小車與長木板之間的動摩擦因數〃。她讓小車在細繩的牽引下水平運動，并通過紙帶計算出小車的加速度。，已知托盤及祛碼的質量為“小車的質量為M,重力加速度為g,小車與木板之間的摩擦力可認為是滑動摩擦力，則〃= （用。、M、m.g表示）。

速度。與力尸成正比Mg【答案】左速度。與力尸成正比Mg【答案】左0.34在托盤和祛碼的總質量遠小于小車質量時，加【解析】（1）由乙圖可知，此時小車做加速運動即重力的下滑分力大于阻力，為保證實驗時小車的重力的下滑分力等于阻力，需減小木板的傾角即墊塊向左移動。（2）圖丙中紙帶上相鄰計數點的時間間隔為7=5x0.02s=0.1s代入數據，解得a=0.34m/s24T代入數據，解得a=0.34m/s24T2由尸圖像可得出的結論是在托盤和硅碼的總質量遠小于小車質量時，加速度a與力尸成正比;對整體根據牛頓第二定律可得mg-nMg=（M+m）a解得_mg—(m+M)aLI=解得尸 Mg（1）在補償阻力這步操作中,a與所受合力廠的關系。（1）在補償阻力這步操作中,a與所受合力廠的關系。（選填”需要”或"不需要”）通過細繩把砂桶掛在小車上;（2）實驗中得到的一條紙帶如圖乙所示，相鄰的兩計數點之間還有4個點未畫出，用毫米刻度尺測量出m/s2來的數據已在圖中標出。已知打點計時器的打點周期為0.02s,則該小車運動的加速度大小為（計算結果保留兩位有效數字）m/s2（3）該實驗小組把砂和砂桶的總重力當成小車的合力立根據實驗得出的數據，采用圖像法處理數據，畫

出a孑圖像如圖丙所示，發現圖線上端彎曲，其原因可能是；（4）關于本實驗存在的誤差，以下說法正確的是.A.在圖乙中，每個測量數據均存在偶然誤差B.把砂和砂桶的總重力當成小車的合力導致實驗中存在系統誤差C.實驗中用圖像法處理數據可以減小系統誤差【答案】不需要0.39小車質量沒有遠遠大于砂和砂桶的總質量AB##BA【解析】（1）本實驗中小車所受阻力是通過小車重力沿木板向下的分力進行補償的，在補償阻力這步操作中，不需要通過細繩把砂桶掛在小車上?（2）由題意可知相鄰計數點間的時間間隔為7=5X0.02s=0.1s根據逐差法可得該小車運動的加速度大小為"=有#=°-7-：：：;°°69%屋旬39播2（3）該實驗小組把砂和砂桶的總重力mg當成小車的合力F,設小車質量為M,對小車根據牛頓第二定律有F=Ma對砂和砂桶同理有mg—F=ma聯立解得f=嚕m+M由上式可知只有當m?M時才有a=5=等MM隨著尸（即〃唱）的增大，"，將逐漸不滿足，使得a-F圖像的斜率開始偏離逐漸變為片，造成斜率減小，從而使圖像向下彎曲。所以圖線上端彎曲，其原因可能是小車質量沒有遠遠大于砂和砂桶的總質量。（4）A.偶然誤差源于測量時的偶然因素，每次測量時都會存在，所以在題圖乙中，每個測量數據均存在偶然誤差，選項A正確；B.根據（3）題分析可知，把砂和砂桶的總重力當成小車的合力導致實驗中存在誤差，屬于實驗原理不完善造成的誤差，即系統誤差，選項B正確；C.實驗中用圖像法處理數據可以減小偶然誤差，系統誤差無法通過多次測量取平均值或圖像法來減小，選項C錯誤。故選ABo5.“探究加速度與力、質量的關系''實驗裝置如圖甲所示。圖中小車的質量為M,鉤碼的質量為機，小車后面固定一條紙帶，紙帶穿過電磁打點計時器，計時器接50Hz的交流電。

（1）實驗過程中某學生由于疏忽沒有平衡摩擦力，他測量得到的G尸圖像，可能是圖乙中的圖線；（選填"A"、"B”或“C”）（2）如圖丙所示，某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數點間的距離已標出，相鄰計數點間還有四個點

沒有畫出。由此可求得小車加速度大小為m/s2,在計數點2時速度大小為m/s?（保留兩位有效數字）jj'p單位…m**~240~Z89 *** 339丙【答案】C0.50##（）.49 0.26【解析】【詳解】（1）實驗過程中若沒有平衡摩擦力，則根據牛頓第二定律有尸一4=ma即a=￡一乙mm所以a-尸圖像將存在橫截距，即可能是圖乙中的圖線C。6由題意,相鄰兩計數點間的時間間隔為7="=小車加速度大小為a=*"箸吧m/s?=0.50m/s2（選用前兩段數據計算結果0.49m/s2也時）在打計數點2時小車的速度大小為方=號=2竺瑞產^m/s=0.26m/s6.（2022?河南鄭州?高一期末）小瑩同學用如圖所示的實驗裝置探究小車的加速度a與質量m的關系。打點計時器所用交變電流的頻率為50hz。小車打點計時器『［紙帶槽碼（1）長木板右側墊高是為了補償小車受到的阻力，應調節木板的傾斜度，使小車,即可認為完成補償。（2）如圖是小瑩某次實驗得到的紙帶，她在紙帶上選取了A、B、C、。、E、F、G、H八個計數點，相鄰兩計數點間有四個點未畫出，打計數點4的時刻定為計時起點（以=0）,部分實驗數據如圖所示。l r—r r 單位：皿6.19 7.21 8.23 9.25由以上數據可知，t=0.25s時的瞬時速度為m/s，這次實驗小車的加速度

a=m/s2?(小數點后保留2位數字)(3)小瑩同學保持小車所受的拉力不變，改變小車的質量m,分別測得不同質量時小車加速度a、然后小瑩畫了如下甲、乙兩個圖像：下列說法正確的有oA.由圖像甲能確定小車的加速度與質量成反比B.由圖像乙能確定小車的加速度與質量成反比C.由圖像乙的斜率可以知道小車受到的拉力大小D.由圖像甲中曲線與坐標軸所圍的面積可以知道小車受到的拉力大小【答案】 在不受牽引時能拖動紙帶沿木板勻速運動0.72 0.51BC##CB【解析】(1)長木板右側墊高是為了補償小車受到的阻力，應調節木板的傾斜度，使小車在不受牽引時能拖動紙帶沿木板勻速運動，即可認為完成補償。(2)相鄰兩計數點間有四個點未畫出，說明相鄰兩計數點間的時間間隔為7=5x0.02s=01s以打計數點4的時刻定為計時起點，可知t=0.25s時刻為CD間的中間時刻，故該時刻的瞬時速度等于階段的平均速度，則有八著=制誓m/s-72m/s假設48段位移為CD段位移為工3，EF段位移為GH段位移為%7，則有刀7—%3=4q/2 &-=4a272小車的加速度為+02X：—不+X5—無1(9.25—7.21+8.23—6.19)x10-^a=-2-= 薩= 8x0.M m/s=051m/s(3)A.圖甲中圖線為曲線，很難判定出自變量和因變量之間的關系，故不能確定小車的加速度與質量成反比，A錯誤：B.圖乙中圖線為過原點的直線，可知小車的加速度與質量的倒數成正比，能確定小車的加速度與質量成反比，B正確；C.根據牛頓第二定律可得尸=ma解得a=F-m可知a-2圖像的斜率等于小車受到的拉力，C正確：m

D.牛頓第二定律具有瞬時性，小車受到的拉力具有瞬時性，由圖像甲中曲線與坐標軸所圍的面積不可以知道小車受到的拉力大小，D錯誤.故選BC?（2022?湖南?長郡中學二模）在某次探究加速度與力、質量的關系的實驗中，甲、乙、丙、丁四位同學分別設計了如圖所示的實驗裝置，小車總質量用加，重物質量用機表示。輕動滑輪打點計時器公車|細?線打點計時器公車|細?線紙帶 —定滑輪9重物長木板水平實驗臺TOC\o"1-5"\h\z長木板水平實驗臺 T長木板水平實驗臺重物甲打點計時器小車細線定滑輪紙帶 g長木板水平實驗臺 T重物里物丙 丁（1）為便于測量合力的大小，并得到小車總質量一定時，小車的加速度與所受合力成正比的結論，下列說法正確的是。（填選項字母）A.四組實驗中只有甲需要平衡摩擦力B.四組實驗都需要平衡摩擦力C.四組實驗中只有甲需要滿足所掛重物質量相遠小于小車的總質量M的條件D.四組實驗都需要滿足所掛重物質量m遠小于小車的總質量M的條件（2）按甲同學設計裝置完成實驗，并根據實驗得到的數據，畫出小車的a-白圖像如圖所示，從圖像中可以得出，當小車的質量為0.5kg時，它的加速度為m/s2o（3）若乙、丙、丁三位同學發現某次測量中力傳感器和彈簧測力計讀數相同，通過計算得到小車加速度均為。，則乙、丙、丁實驗時所用小車總質量之比為.【答案】CB1 2：1：1【解析】（1）AB.四組實驗中長木板都是水平放置，都需要平衡摩擦力，故A錯誤，B正確；CD.四組實驗中，乙、丁都能用彈簧測力計測量繩的拉力，丙用力的傳感器測量繩的拉力，只有甲不能測量繩的拉力，用重物的重力替代繩的拉力，需要滿足所掛重物質量m遠小于小車的總質量M的條件，故C正確，D錯誤。

故選BC。（2）根據牛頓第二定律得a根據圖像得尸=^N=0,5n當小車的質量為0.5kg時，它的加速度為a=《=^m/s2=lm/S2（3）乙、丙、丁實驗時所用小車總質量之比為M乙:M丙:=":々￡=2:1:1乙內Jaaa（2022?廣東?模擬預測）小華同學設計如圖甲的實驗裝置做“探究加速度與力、質量的關系''創新實驗。實驗操作步驟如下：TOC\o"1-5"\h\z0 1 23cm0 10 20甲- 乙（i）掛上托盤和適量祛碼，改變長木板的傾角，讓帶遮光片的小車沿長木板勻速下滑。（ii）取下祛碼盤和祛碼，讀出祛碼的質量為怙小車和遮光片的總質量為讓小車從靠近滑輪處沿長木板下滑，測出加速度（iii）改變祛碼質量和木板傾角，多次測量，作出a—mg圖，得出a—mg的關系。（g為重力加速度）（1）用游標卡尺測量遮光片的寬度d,游標卡尺的示數如圖乙所示，其讀數為cm：（2）在步驟（i）調節長木板傾角，讓小車勻速下滑時，發現通過光電門A的時間大于通過光電門B的時間，應 （選填“增大”、"減小”）長木板傾角。（3）該實驗方案（選填”需要”、“不需要”）滿足M?th。（4）在圖丙A、B、C、力四幅圖中，與該實驗操作對應的a—mg圖應為。【答案】0.520減小不需要C【解析】（1）20分度的游標卡尺的精度為0.05mm,遮光片的‘覓度為d=5mm+4X0-05mm=520mm=0.520cm（2）小車通過光電門A的時間大于通過光電門B的時間，說明小車做加速運動，重力的分力大于滑動摩擦力，為了保證小車勻速下滑，則應減小長木板的傾角；（3）實驗第一步為掛匕總質量為mi的托盤和適量祛碼，改變長木板的傾角。后，讓質量為M的帶遮光片的小車沿長木板勻速下滑，有Mgsin。=/+mrg第二步為取下祛碼盤和祛碼，讓小車從靠近滑輪處沿長木板加速下滑，有Mgsin。—f=m、g=Ma由此可知本實驗利用等效替代法測出了小車的合外力為故不需要滿足M?m；（4）因硅碼的質量為"3設祛碼盤的質量為m（）,則祛碼盤和硅碼的總質量滿足m+m（）=mi由牛頓第二定律有（m+m0）5=Ma可得 空3=工.照則a-mg圖像為一次函數，總截距為正值，故選C。（2022?黑龍江?哈爾濱市第六中學校高二期末）在“探究加速度與力、質量的關系''實驗中，某實驗小組利用如圖甲所示的裝置進行實驗，平衡摩擦力后，放開砂桶，小車加速運動，處理紙帶得到小車運動的加速度a；保持砂和砂桶總質量不變，增加小車質量m,重復實驗多次，得到多組數據。打點計時器（1）除了電磁打點計時器、小車、砂桶（及細砂）、細線、附定滑輪的長木板、墊塊、導線外，下列器材中必須使用的有.A.220V（50Hz）交流電源B.刻度尺C.8V低壓交流電源D.天平（附祛碼）E.秒表（2）用墊塊將木板一端墊高，調整墊塊位置，平衡小車所受摩擦力及其它阻力。若某次調整過程中打出的紙帶如圖乙所示（紙帶上的點由左至右依次打出），則墊塊應該（選填“往左移”“往右移”或“固定不動。（3）以下實驗操作正確的是oA.調整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行B.在調整長木板的傾斜程度平衡摩擦力時，應將砂桶（及細砂）通過細線掛在小車上C.增大小車質量，需要重新平衡摩擦力D.小車釋放前應靠近打點計時器，且先接通電源，再釋放小車（4）將砂和砂桶的總重力nfg作為小車所受的拉力F時實驗存在系統誤差。設小車所受拉力的真實值為F真,為使系統誤差?士<5%,小車的質量為m,則nf與m應當滿足的條件是坦<。（5）用圖像法處理數據，得到小車加速度的倒數;與小車質量？n的關系圖像正確的是0

【答案】 【答案】 BCD##BDC##CBD##CDB##DBC##DCB往右移AD##DA0.05C【解析】（1）AC.電磁打點計時器使用8V低壓交流電源，故A錯誤，C正確;B.需要刻度尺測量點跡間的距離，從而計算速度，故B正確;D.需要測量砂和砂桶的質量，從而計算小車受到的合外力，故D正確:E.打點計時器本身就可以計時，不需要秒表，故E錯誤。故選BCD.（2）調整過程中打出的紙帶如圖乙所示，發現點跡間的距離越來越大，則小車速度越來越大，說明平衡摩擦力過度，應使木板傾斜度減小，即墊塊向右移。（3）A.調整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行，使得小車受到的合外力恒定，故A正確B.平衡摩擦力時，應不掛砂桶，故B錯誤;C.平衡摩擦力后，改變小車質量不需要看新平衡摩擦力，故C錯誤;D.為充分利用紙帶，應小車釋放前應靠近打點計時器，且先接通電源，再釋放小車，故D正確。故選AD。（4）對小車和砂桶整體，根據牛頓第二定律zn'g=（m+m'）a二 m，g小車受到的拉力真實值尸真=ma=口m可得過＜0.05m（5）對小車和砂桶整體，根據牛頓第二定律m'g=（m+m'）a可得工=i-F—magm，故選c。10.（2022?吉林?長春H^一高模擬預測）如圖（1）為“用DIS研究加速度和力的關系”的實驗裝置。（1）實驗（1）實驗時有以下一些步驟，先后順序是（填寫字母標號）A.點擊“選擇區域”，計算機自動計算出加速度值；B.保持小車、配重片和發射器總質量不變，不斷增加鉤碼的質量，重復實驗；C.點擊“開始記錄”并釋放小車，當小車到達終點時，點擊“停止記錄”，得到回圖像。（2）若測得小車、配重片和發射器的總質量為360g,若把鉤碼的重力做為小車受的合外力，則跨過滑輪的細繩下懸掛的鉤碼質量范圍最適合用;A.lg~25gB.100g~200gC.180g~360gD.大于360g（3）當小車總質量一定，改變鉤碼質量重復實驗，釋放小車的位置（填寫“必須相同'’或"可以不同。（4）實驗中某小組獲得如圖（2）所示的圖線，在進行“選擇區域”操作記錄小車加速度時，在選擇A8段、8c段和AC段中，你認為選擇哪段獲得的加速度較精確？答：。【答案】CABA可以不同AC【解析】（1）依題意，本實驗的順序應為：點擊“開始記錄”并釋放小車，當小車到達終點時，點擊“停止記錄”，得到Z圖像；點擊“選擇區域”，計算機自動計算出加速度值：保持小車、配重片和發射器總質量不變，不斷增加鉤碼的質量，幣:復實驗。故應為CAB；（2）本實驗是把細繩下懸掛鉤碼的重力當成小車所受到的拉力，所以需要滿足鉤碼的質量遠遠小于小車、配重片和發射器的總質量，結合選項數據，最合適的應為1g?25g。故選A。（3）當小車總質量一定，改變鉤碼質量重復實驗，目的是測出加速度，則釋放小車的位置可以不同，位置合適即可：（4）AC段區域數據更多，計算機擬合出的斜率更精確，獲得的加速度較精確。11.（2022?湖南?高三學業考試）某實驗小組用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關系”，已知帶有遮光條的滑塊的質量為在軌道上的4、B兩點放置兩光電門（圖中未畫出）。實驗步驟如下：

〃〃/〃〃簧力

彈測〃〃/〃〃簧力

彈測—€0三三二-DX>2cm10招輕質10彳動滑輪祛碼和祛碼盤甲A.用游標卡尺測量遮光條的寬度d,測量結果如圖乙所示，用刻度尺測出A、8兩點間的距離L；B.按圖所示安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直；C.調節長木板的傾角，不掛祛碼盤輕推滑塊后，使滑塊能沿長木板向下勻速運動；D.掛上祛碼盤，接通電源后，再放開滑塊，讀出彈籃測力計的示數凡測出遮光條通過A、B兩點光電門的時間分別為右、t2：E.改變祛碼盤中祛碼的質量，重復步驟力，求得滑塊在不同合力作用下的加速度。根據以上實驗過程，回答以下問題：(1)游標卡尺的讀數為mm；(2)滑塊的加速度大小為；(用L、d、J、t2表示)(3)由本實驗得到的數據作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數尸的關系圖像，與本實驗相符合的是【答案】10.2【答案】10.2 A【解析】(1)游標卡尺的讀數為10mm+0.1mmx2=10.2mm；(2)滑塊經過兩光電門時的速度分別為以=7 vB=7丙【答案】 B2.402.0【解析】①AD.傳感器測量繩的拉力F,則小車受到的拉力為2凡即力可以直接得到，不用測砂和砂桶的總質量,故AD錯誤；B.打點計時器的使用，應先接通電源，后釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數，故B正確；C.電磁打點計時器應使用4?6V交流電，故C錯誤。故選B。②打點計時器打點周期為0.02s,則相鄰計數點間的時間間隔為7^0.1s小車的加速度為a=等歿工2.40m/s2③由丙圖可知，產生加速度的拉力最小值為1.0N,所以小車運動過程中所受阻力為耳=2F=2.0n（2022?陜西寶雞?二模）如圖甲所示是某研究性學習小組探究小車加速度與力關系的實驗裝置，長木板置于水平桌面上，一端系有沙桶的細繩通過滑輪與固定的拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示繩中拉力尸的大小，改變桶中沙的質量進行多次實驗。完成下列問題：打點計時器小車細線紙力傳感器長木板水平實驗臺滑輪打點計時器小車細線紙力傳感器長木板水平實驗臺滑輪（1）實驗時，下列操作或說法正確的是.A.需要用天平測出沙和沙桶的總質量B.為減小誤差，實驗中一定要保證沙和沙桶的質量遠小于小車的質量C.選用電磁打點計時器比選用電火花計時器實驗誤差小D.小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數（2）實驗中得到一條紙帶，相鄰計數點間有四個點未標出，各計數點到A點的距離如圖乙所示。電源的頻率為50Hz,頻率為50Hz,則由紙帶可知小車的加速度大小為.m/s2?（保留三位有效數字）（3）以拉力傳感器的示數F為橫坐標，以小車加速度。為縱坐標，畫出的a—F圖像可能正確的是AFF0c.AFOO【答案】AAFF0c.AFOO【答案】A【解析】（1）AB.有拉力傳感器測小車受到的拉力，不需要用天平測出沙和沙桶的總質量，也不用保證沙和沙桶的質量遠小于小車的質量，AB錯誤;C.電磁打點計時器并不比電火花計時器誤差小，C錯誤:D.小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數，D正確。故選D。（2）電源的頻率為50Hz,相鄰計數點間有四個點未標出，則相鄰計數點時間間隔為T=0.1s根據逐差法a=CE-AC22.56-2x8.32根據逐差法a=CE-AC22.56-2x8.324r24X0.12x102m/s2=L48m/s（3）因長木板置于水平桌面，未平衡摩擦力，則有一定的拉力時才會產生加速度，而本實驗通過拉力傳感器測力，則a—尸圖像是一條直線。故選Ao（2022?遼寧?模擬預測）用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質量的關系，帶滑輪的長木板水平放置，彈簧測力計固定在墻上。小車上固定一定滑輪，細繩通過滑輪連接彈簧測力計和砂桶。砂桶口長木板小車打點計時器砂桶口長木板小車打點計時器甲（1）圖乙為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續的計數點，每相鄰兩個計數點之間都有4個點跡沒有標出。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a驗中小車運動的加速度的測量值a=.m/s2（結果保留三位有效數字）。（2）某同學做實驗時，未把木板的一側墊高，就繼續進行其他實驗步驟，該同學作出的小車的加速度a與彈簧測力計示數尸的關系圖像如圖丙所示，則實驗中小車受到的摩擦力大小為，小車的質量為。（用圖像中所標字母表示）【答案】2.402F0近?【解析】（1）每相鄰兩個計數點之間都有4個點跡沒有標出，則相鄰兩計數點之間的時間間隔0.1s,根據逐差法可知，小車的加速度TOC\o"1-5"\h\z13.49+11.10+8.70-6.29-3.90-1.50 , , ,a= - x10-2m/s2=2.40m/sz9x0.12 ' '（2）根據牛頓第二定律可求出小車的加速度a=等變形后得到結合圖像可知橫軸截距F°=5斜率k= =-"什F「FoM所以小車所受摩擦力/=2Fo小車的質量M=這色2（2022?河南安陽?高三階段練習）英國劍橋大學物理教師阿特伍德，善于設計機巧的演示實驗，他為驗證牛頓第二定律而設計的滑輪裝置，稱作“阿特伍德機”，該機是最早出現驗證牛頓定律的最好設備，于1784年發表于“《關于物體的直線運動和轉動》”一文中。如圖所示，重物A、B的質量分別為M和機（M大于,"），軸承摩擦不計，繩與滑輪質量不計，繩不可伸長。若時光能夠倒流，如果你是阿特伍德老師的學生，請你與阿特伍德老師一起來驗證牛頓第二定律吧。（1）請你幫阿特伍德老師計算一下重物釋放后物體的加速度,（2）通過第一問的計算，可知重物A向下做勻加速直線運動，8向上做勻加速直線運動，如果要測量重物的位移x需要的器材為（只要合理即可）。（3）若從重物開始釋放計時，當運動時間為f時，其位移為x,請你計算一下重物的加速度為。（4）若,則牛頓第二定律得到驗證。

阿特伍德機原B匚二I理示意圖【答案】^9刻度尺§等隔=左M+m tzM+m"t"【解析】（I）對A物體，根據牛頓第二定律Mg-7=Ma對B物體7—mg=ma聯立解得a=*g（2）在B的下方掛上紙帶，穿過打點計時器，打開電源，釋放重物，用刻度尺量尺紙帶的長度x就是物體的位移X大小。（3）根據x=1at2可得a=譽⑷如果器。若說明用牛頓第二定律求得的加速度是正確的，即牛頓第二定律得到驗證。（2022?山東?高三專題練習）小明用如圖甲所示的裝置驗證“牛頓第二定律“，該裝置由輕質彈簧測力計、氣墊導軌、兩個光電門、天平、細線、滑塊和硅碼盤（含祛碼）等組成。調節氣墊導軌水平，彈簧測力計與滑塊間的細線水平，實驗時測得滑塊上的遮光條通過兩個光電門1、2的時間分別為At】、At2,通過導軌標尺測得兩個光電門間的距離為L，另用天平測得滑塊、祛碼盤（含祛碼）的質量分別為M和/n,不計滑輪受到的重力和摩擦。2導軌標尺10 20導軌標尺10 20磋碼盤（1）用游標卡尺測遮光條的寬度d,結果如圖乙所示，則遮光條的寬度4=cm。（2）關于該實驗，下列說法正確的是o（只有一項是正確的）A.為了減小誤差，應該用小木塊墊高氣墊導軌右端B.為減小誤差，實驗