第二章实验四探究加速度与力、质量的关系课件2027届高考物理一轮专题复习

实验四:探究加速度与力、质量的关系实验基础·必备原理装置图操作要求注意事项1.控制变量法(1)保持小车质量不变,探究加速度与

的关系。(2)保持小车所受合力不变,探究加速度与

的关系。1.测质量:用

测出小车的质量M和槽码的质量m。2.安装:按装置图把实验器材安装好,先不要把悬挂槽码的细绳系在小车上。3.平衡阻力:在长木板

一端下面垫一木块,移动木块的位置,直至小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做

运动。1.安装器材时,要调整滑轮的高度,使拴小车的细绳与木板平行。2.平衡阻力时,小车连着穿过打点计时器的纸带,但不要把悬挂槽码的细绳系在小车上。改变槽码的质量后,

重新平衡阻力。合力质量天平没有滑轮的匀速直线不需要2.改变小车质量M或槽码质量m时,

重新平衡小车所受阻力。3.使用力传感器或弹簧测力计可测出细绳拉力时,无需满足

。4.操作(1)槽码通过细绳绕过定滑轮系在小车上,先接通电源后放开小车,取下纸带并编号。(2)保持小车的质量M不变,改变槽码的质量m。(3)保持槽码的质量m不变,改变小车的质量M。(4)重复进行多次实验。5.求加速度a:在每条纸带上选取一段比较理想的部分,求加速度a。3.只有小车的质量

槽码的质量时,槽码受到的重力才可视为小车受到的拉力。4.开始时小车应尽量

打点计时器,并应先

,再放开小车,在小车到达滑轮前按住小车。无需M≫m远大于靠近接通电源考点一教材原型实验实验技能·提升【典例1】(中等)(2025·浙江1月选考)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。(1)图2是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点,电源频率为50

Hz,打下计数点3时小车速度为

m/s(结果保留三位有效数字)。

0.390(2)下列说法正确的是

(多选)。

A.改变小车总质量,需要重新平衡阻力B.将打点计时器接到输出电压为8

V的交流电源上C.调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行D.小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车CD解析:(2)平衡阻力时满足mgsin

θ=μmgcos

θ,两边质量消掉,改变小车质量时不需要重新平衡阻力,A错误;电火花计时器需要接到220

V交流电源上,B错误;调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行,C正确;小车应尽量靠近打点计时器,并应该先接通电源后释放小车,以充分利用纸带,D正确。(3)改用如图3所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为Δt1、Δt2,测得两个光电门间距为x,用游标卡尺测量遮光条宽度d,结果如图4所示,其读数d=

mm,则滑块加速度a=

(用题中所给物理量符号表示)。

10.00考点二实验创新与拓展【典例2】(中等)(2025·宁波一模)两研究小组分别用图甲和图乙装置探究“物体质量一定时,加速度与力的关系”。装置甲中各器材如图所示,装置乙中含有:带有遮光条的小车容器(内有一压力传感器,可测小钢球对容器后侧壁的压力)、光电门、一端带有定滑轮的木板、重物、直径略小于容器宽度的小钢球(忽略小球和容器之间的摩擦力)、细线。(1)若图甲中所挂重物的重力视为小车所受的合力,图乙中压力传感器的示数视为小球所受合力,则在实验过程中,需要满足重物质量远小于小车质量的是

(选填“甲”“乙”或“甲和乙”),同时,甲装置中需要长木板

(选填字母),乙装置中需要长木板

(选填字母)。

A.保持水平B.倾斜一特定角度C.倾斜任意一小角度甲BA解析:(1)题图甲中,为了使细线拉力近似等于重物的重力,需要满足重物质量远小于小车质量