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2020年高考物理一轮基础复习： 专题12 探究加速度与力、质量的关系

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2020年高考物理一轮基础复习：专题12 探究加速度与力、质量的关系姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共2题；共4分)1. （2分） (2017高二上·阿坝期末) 在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下，加速度和作用力的关系”；又研究了“在作用力一定的情况下，加速度和质量之间的关系”．这种研究物理问题的科学方法是（）A . 建立理想模型的方法B . 控制变量法C . 等效替代法D . 类比法2. （2分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法中正确的是（）A . 实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车B . 平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C . 改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D . 砝码及砝码盘所受重力就是小车做加速运动的拉力二、实验题 (共11题；共46分)3. （5分） (2017高一上·和平期末) 某实验小组利用图1示的装置探究加速度与力、质量的关系：（1）下列做法正确的是A . 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与轨道保持平行B . 在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时，应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴到木块上C . 实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D . 增减木块上砝码改变木块质量时，不需要重新调解木板的倾斜度（2）为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量________木块和木块上钩码的总质量（填远大于、远小于或近似等于）（3）某次实验，保持木块所受的合外力相同，测量不同质量的木块在相同的力的作用下的加速度，根据实验数据描绘出a﹣m图象如图甲所示，由于这条曲线是不是双曲线并不容易确定，因此不能确定a与m成反比，紧接着该同学做了a﹣图象如图乙所示．①根据a﹣图象是过原点的直线，因此可判断出a与成________比，即a与m成反比；②根据图象可以得到物体受到的外力为________N．4. （4分） (2017高一下·巴彦期中) 根据所学知识完成题目：（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上．A . 调节斜槽使其末端保持水平B . 每次释放小球的位置可以不同C . 每次必须由静止释放小球D . 记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降E . 小球运动时不应与木板上的白纸相接触F . 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：（g=10m/s2）①物体抛出时的初速度为________m/s②物体经过B时速度为________m/s．5. （3分） (2016高二上·吴忠开学考) 某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系（1）下列做法正确的是A . 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B . 在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮栓在木块上C . 实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D . 通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木块倾斜度（2）为使砝码桶以及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶以及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量，（选填“远大于”，“远小于”或“近似等于”）（3）甲乙两同学在同一实验室，各取一套图示装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线，设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲________ m乙，μ甲________μ乙．（选填“大于”，“小于”或“等于”）6. （4分） (2018高一上·中山月考) 某同学用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律，其中打点计时器的打点周期为0.02s 。

（1）本实验应用的实验方法是_______A . 控制变量法B . 假设法C . 理想实验法D . 等效替代法（2）（多选题）为了验证加速度与合外力成正比，必须做到_______A . 实验前要平衡摩擦力B . 每次实验都必须从相同位置释放小车C . 实验时拉小车的细绳必须保持与小车运动轨道平行D . 实验过程中，如拉力改变，则必须重新平衡摩擦力（3）图乙为某次实验得到的纸带，纸带上相邻的两计数点间有四个点未画出，则小车的加速度大小为a=________m/s2(结果保留两位有效数字)（4）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图丙所示的a－F 图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲，产生这种现象的原因可能有____。

A . 木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）B . 木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）C . 盘和重物的总质量m远小于车和砝码的总质量M（即m<<M）D . 盘和重物的总质量m没有远小于车和砝码的总质量M7. （4分） (2016高三上·正定期中) 为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用m表示．（1）图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分，O，A，B，C，D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．则OD间的距离为________ cm．图戊是根据实验数据绘出的s﹣t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），则加速度大小a=________m/s2（保留三位有效数字）（2）若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，g为当地重力加速度，则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为________．8. （5分） (2018高二上·普兰店期末) 某探究小组为了测定重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置．工型挡光片悬挂于光电门的正上方，释放挡光片后，工型挡光片竖直下落，它的两臂A、B依次通过光电门，光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间．（1）用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d1和d2，某次用20分度的游标卡尺测量A的宽度d1时如图所示，则臂A的宽度d1为________mm．（2）若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t1和t2，则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为________、________．（3）若测得臂A、B之间的距离为L（L远大于d1、d2），用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为________．9. （3分） (2019高一上·安平月考) 在用图甲所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。

①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有________（选填选项前的字母）。

A．220V、50Hz的交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平（附砝码）②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是________。

A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上③某同学得到了图a所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a＝________m/s2（保留二位有效数字）。

④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，己知三位同学利用实验数据做出的a－F图像如图丙中的1、2、3所示。

下列分析正确的是________（选填选项前的字母）。

A．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力B．出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适C．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是________（选填“系统误差”或“偶然误差”）。

设拉力的真实值为F真，小车的质量为M，为了使，应当满足的条件是________。

10. （4分） (2018高一下·汕头期中) 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用图1所示的装置．（1）本实验应用的实验方法是_____A . 控制变量法B . 假设法C . 理想实验法（2）关于该实验下列说法中正确的是_____A . 在探究加速度与质量的关系时，每次改变小车质量时都应平衡摩擦力．B . 在探究加速度与外力的关系时，作出a﹣F的图象为曲线C . 在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a﹣图象D . 当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小（3）某次实验中打点计时器在纸带上依次打出一系列的点，取A、B、C、D、E五个计数点，距离如图2所示，每两个计数点间有四个点未画出，且计时器打点周期为0.02s，则打C点的瞬间，纸带的速度大小为________m/s，纸带运动的加速度a=________m/s2．（计算结果都保留两位有效数字）11. （5分）(2017·北区模拟) 根据题意解答（1）用如图1所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系，实验中通过垫高长木板一端来平衡摩擦力，平衡摩擦力时．A . 不挂钩码，使小车静止B . 挂上钩码，使小车静止C . 不挂钩码，使小车做匀速直线运动D . 挂上钩码，使小车做匀速直线运动（2）小车及车中砝码的总质量用M表示，钩码的质量用m表示，为了近似认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力，应使M与m的大小关系满足________．（3）甲同学根据测量数据做出的a﹣F图如图2所示，分析图像说明实验存在的问题是________12. （5分）(2020·广东模拟) 如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。

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探究加速度与物体受力、物体质量的关系(核心考点精讲精练)(学生版) 备战2025年高考物理一轮复习

探究加速度与物体受力、物体质量的关系(核心考点精讲精练)(学生版) 备战2025年高考物理一轮复习

考点13 探究加速度与物体受力、物体质量的关系1. 高考真题考点分布题型考点考查考题统计实验题探究加速度与物体受力、物体质量的关系2024年江西卷、甘肃卷2. 命题规律及备考策略【命题规律】各地高考对探究加速度与物体受力、物体质量的关系这个实验的考查频度较高，考查多以原型实验为基础，借助创新方案或者传感器等方式对该问题做一研究考查。

【备考策略】1.掌握实验的原理，通过采集的数据利用图像，探究加速度与物体受力、物体质量的关系，并会做出必要的误差分析。

2.能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。

【命题预测】重点掌握本实验的原理，并且能够利用该原理在创新性实验中加以应用。

1.实验目的：探究加速度与力、质量的关系。

2.实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码。

3.实验思路：(1)控制变量法的应用：将小车置于水平木板上,通过滑轮与小盘和砝码相连,小车可以在小盘和砝码的牵引下运动。

①保持小车质量不变,研究加速度与力的关系。

②保持小车所受的拉力不变,研究加速度与质量的关系。

（2）物理量的测量①用天平测量质量:为了改变小车的质量,可以在小车中增减砝码的数量。

②将打点计时器的纸带连在小车上,根据纸带上打出的点来测量加速度。

③现实中,仅受一个力作用的物体几乎不存在。

然而,一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。

因此,实验中作用力F的含义可以是物体所受的合力。

用阻力补偿法确定小车受到的合力——小盘和砝码的牵引力。

4.进行实验①称量质量——用天平测量小盘和小车的质量。

②安装器材——按如图所示装置安装器材(暂时不把悬挂小盘的细绳系在小车上)。

③阻力补偿法平衡摩擦及其他阻力——在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,反复移动薄木块的位置,直至小车能拉着纸带匀速下滑。

此时，不要把悬挂砝码盘的细绳系在小车(木块)上，即不要给小车(木块)加任何牵引力，要让小车(木块)拖着纸带运动。

加速度与力、质量的关系

加速度与力、质量的关系


Part
03
加速度与质量的关系
质量对加速度的影响
STEP 01
STEP 02
STEP 03
当力一定时，质量越大， 加速度越小。
这是因为力是质量与加速 度的乘积，即F=ma。
质量越大，物体受到同样 力作用时的加速度越小。
质量与加速度的反比关系
质量与加速度成反比关系，即 当质量增大时，加速度减小。
在相同力的作用下，质量越大， 产生的加速度越小。
这是因为力是质量与加速度的 乘积，当力一定时，质量越大， 加速度越小。
实验验证
01
通过实验可以验证质量与加速度的关系。
02
在实验中，可以使用不同质量的物体在相同力的作用下进行实
验，观察它们的加速度变化。
实验结果表明，在相同力的作用下，质量越大，加速度越小，
加速度与力、质量的 关系
• 引言 • 加速度与力的关系 • 加速度与质量的关系 • 加速度、力、质量关系的实际应用 • 结论
目录
Part
01
引言
主题简介
加速度是描述物体速度变化快慢的物 理量，力是改变物体运动状态的原因 ，质量是物体惯性大小的量度。
加速度与力、质量的关系是经典力学 中的基本关系，也是理解牛顿运动定 律的基础。
研究目的和意义
研究加速度与力、质量的关系，有助于深入理解牛顿运动定律，为解决实际问题提供理 论支持。
掌握加速度与力、质量的关系，有助于提高对物体运动规律的认识，为科学研究和技术 应用提供基础。
Part
02
加速度与力的关系
牛顿第二定律
牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在物 体上的力成正比，与物体的质量成反比。即 F=ma，其中F代表力，m代表质量，a代表加 速度。
2020届一轮复习人教新课标 实验探究加速度与力质量的关系 课时练(解析版)

2020届一轮复习人教新课标 实验探究加速度与力质量的关系 课时练(解析版)

2020年高考物理课时过关练：实验探究加速度与力质量的关系（解析版)1．如图甲所示，某人正通过轻绳利用定滑轮将质量为m的货物提升到高处，滑轮和绳的摩擦不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示，已知重力加速度为g，由图判断下列说法正确的是A．图线与横轴的交点P的值B．图线与横轴的交点N的值C．图线的斜率等于物体的质量mD．图线的斜率等于物体质量的倒数2．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置。

其中M 为带滑轮的小车的质量，m为砂子和砂桶的质量。

()1实验时，一定要进行的操作或保证实验条件是______。

A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量MF.拉小车的两根细线必须都与木板平行()2该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带两相邻计数点间还有两个点没有画出，已知m/s(打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______2结果保留三位有效数字。

()3以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a F-图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。

3．某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。

主要实验步骤如下：i．将带滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图连接实验装置，小滑车置于打点计时器附近，牵引端只挂一个钩码。

ii．接通电源，由静止释放小滑车，小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车，关闭电源，取下纸带，计算出小车匀加速运动时的加速度；iii．依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端，重复步骤ii，分别计算小车匀加速运动时的加速度、、……iv．在坐标系中描点，用直线拟合，计算动摩擦因数（m为牵引端钩码总质量，设小滑车及实验中所有钩码的总质量为M）。

高考物理考点12 实验：探究加速度与力、质量的关系Word版含解析

高考物理考点12 实验：探究加速度与力、质量的关系Word版含解析

1．实验步骤（1）用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m和m′，把数据记录在表格中；（2）把实验器材安装好，平衡摩擦力；（3）在小盘里放入适量的砝码，把砝码和小盘的质量m′记录在表格中；（4）保持小车的质量不变，改变砝码的质量，按上面步骤再做5次实验；（5）算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格中；（6）用纵坐标表示加速度a，横坐标表示合外力，即砝码和小盘的总重力m′g，根据实验数据在坐标平面上描出相应的点，作图线；（7）用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车质量的倒数，在坐标系中根据实验数据描出相应的点并作图线。

2．注意事项（1）平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车受到的阻力。

在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着打点的纸带匀速运动；（2）不重复平衡摩擦力；（3）实验条件：m≫m′；（4）一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。

3．误差分析（1）因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力；（2）摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差；4．数据处理（1）利用Δx =aT 2及逐差法求a ；（2）以a 为纵坐标，F 为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a 与F 成正比；（3）以a 为纵坐标，m1为横坐标，描点、连线，如果该线过原点，就能判定a 与m 成反比。

（2018·云南保山）某同学利用图甲所示装置来研究加速度与力的关系。

他将光电门1和2分别固定在长木板的A 、B 两处，换用不同的重物通过细线拉同一小车（小车质量约为200克），每次小车都从同一位置由静止释放。

（1）长木板右端垫一物块，其作用是用来________________；（2）用游标卡尺测得遮光条的宽度为______cm ；（3）对于所挂重物的质量，以下取值有利于减小实验误差的是________（填选项）A ．1克B ．5克C ．10克D ．40克（4）现用该装置来探究功与速度变化的关系，关闭光电门2，测出多组重物的质量m 和对应遮光条通过光电门1的时间Δt ，通过描点作出线性图象，应作出_____图象（填选项）A ．Δt –mB ．Δt 2–mC ．1Δm t -D ．21Δm t - 【参考答案】（1）平衡摩擦力 （2）0.52 （3）BC （4）D()2212Δd M m gs t =⨯，由此可知若画出m −()21Δt 图象，图象为过原点的直线，会更直观形象，故ABC 错误，D 正确。