2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)课时跟踪练-实验四　探究加速度与物体受力、物体质量的关系

实验四探究加速度与物体受力、物体质量的关系(分值:48分)温馨提示:此系列题卡,非选择题每空2分,分值不同题空另行标注1.(8分)(2025·广东东莞一中月考)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。(1)有关本实验方案的操作和判断,下列说法正确的是。

A.本实验方案中需要用到刻度尺、天平及秒表B.长木板右侧适当垫高是为了平衡小车受到的阻力C.在探究小车加速度与小车的总质量M关系时,可以改变小车内钩码数量,重复实验,测定多组相关数据,再通过作出a-M的图像,得到a与M的反比关系D.平衡阻力时,需要在砝码盘内放上适量的砝码,先打开电源,后释放小车,观察纸带上打出的点迹是否均匀(2)图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz,则小车的加速度大小为m/s2(结果保留3位有效数字)。

(3)实验得到的理想a-F图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。其中图线①的产生原因是不满足“钩码的总质量(选填“远小于”或“远大于”)小车质量”的条件;图线③的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过(选填“小”或“大”)。

2.(8分)(2024·甘肃卷,11)用图所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。(1)以下操作正确的是(单选,填正确答案标号)。

A.使小车质量远小于槽码质量B.调整垫块位置以补偿阻力C.补偿阻力时移去打点计时器和纸带D.释放小车后立即打开打点计时器(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图所示,相邻两点之间的距离分别为s1,s2,…,s8,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是(单选,填正确答案标号)。

A.a=1B.a=1C.a=1D.a=1(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数1a为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的1a-M由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成(选填“正比”或“反比”);甲组所用的(选填“小车”“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。

3.(6分)(2025·福建泉州一中月考)“天问”实验小组按照如图甲所示的装置进行“探究加速度与力的关系”实验。(1)该实验(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦,(选填“需要”或“不需要”)满足砝码和砝码盘的总质量远远小于小车的质量。

(2)实验时,某同学打出一条纸带如图乙所示,相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来,图中的数字为对应的两个计数点间的距离,打点计时器的打点频率为50Hz。小车做匀加速直线运动的加速度a=m/s2(计算结果保留2位有效数字)。

4.(10分)(2025·山东泰安一中开学考)某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。(1)下列关于该实验的说法正确的是(填正确答案标号)。

A.实验中需满足钩码的质量远小于滑块的质量B.本实验采用了控制变量法C.实验过程中必须确保细线与气垫导轨平行D.该实验中,弹簧测力计的读数为钩码和动滑轮总重力的一半(2)若气垫导轨上没有水平仪,判断气垫导轨调平的方法是。

(3)实验步骤:A.将气垫导轨放在水平桌面上,将气垫导轨调至水平;B.用螺旋测微器测量挡光条的宽度d;C.用天平称出滑块和挡光条的总质量M,并保持不变;D.动滑轮下挂适当的钩码,将滑块移至光电门1左侧某处,待钩码静止不动时,释放滑块,要求钩码落地前挡光条已通过光电门2;e.从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2;f.记下弹簧测力计的示数F;g.改变钩码的质量,重做实验。①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=和v2=(用题目中给出的字母表示)。

②若测得光电门1和光电门2之间的距离为x,则滑块的加速度a=(用题目中给出的字母表示)。

5.(6分)(2025·陕西西安中学开学考)某同学欲测量木盒与木板间的动摩擦因数,木盒中放置许多砝码,用细线与一吊篮相连,实验时,先测量出木盒、吊篮和砝码的总质量为M0,每次从木盒内取出的砝码都放在吊篮里,然后由静止释放,每次改变质量时,测量木盒的加速度a和吊篮的总质量m,依据这些数据画出了a-m图像(g=10m/s2)。(1)写出a与m的表达式。

(2)木盒与木板间的摩擦因数μ=。

(3)M0=kg。

6.(10分)(2025·四川绵阳南山中学月考)智能手机内置有加速度传感器,可以实时显示手机运动的加速度。某实验小组利用智能手机来探究加速度与合力的关系,实验装置如图甲所示,已知当地重力加速度为g。实验步骤如下:①将轻弹簧上端固定在铁架台的支架上,下端与手机相连接,手机下端通过细绳悬挂钩码并记录钩码的质量为m;②开始时保持手机和钩码处于静止状态,并打开手机的加速度传感器功能;③剪断悬挂钩码的细绳,手机加速度传感器记录手机加速度a随时间t的变化并拟合绘制出a-t图像,如图乙所示。请回答下面问题:(1)剪断细绳瞬间手机的加速度对应图乙中的(选填“A”“B”或“C”)点加速度。

(2)剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于(用测得物理量的符号表示)。

(3)改变所悬挂钩码的质量,重复步骤②、③,测得多组(a,F)数据并绘制a-F图像,如图丙所示,由图像可以得出的结论是:。

(4)该小组同学要根据绘制的a-F图像进一步测量手机的质量,他们对该图像分析得知,图线的斜率为k,则手机的质量为。

(5)从乙图可以观察到,即使整个实