- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

四川省绵阳市南山中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

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外力的关系，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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 数据并绘制 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 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，即使整个实验装置看起来处于静止状态，手机依然显示有微小的加速度扰动，为了减少该扰动造成的影响，下列做法可行的是____________（选填选项代号）。

A、使用质量较大的钩码组 B、将弹簧更换为不可伸长的细线 C、将弹簧更换为劲度系数较大的弹簧 D、让钩码组的质量远小于手机的质量

举一反三

某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg．实验步骤如下：

①将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．

②将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N﹣n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s﹣t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a．

经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案，最后取得实验数据如下：

样品	长度	拉力伸长量横截面积	200N	400N	600N	800N
样品A	1m	0.50cm²	0.02cm	0.04cm	0.06cm	0.08cm
样品B	2m	0.50cm²	0.08cm	0.16cm	0.24cm	0.32cm
样品C	1m	1.00cm²	0.01cm	0.02cm	0.03cm	0.04cm
样品D	3m	0.50cm²	0.18cm	0.36cm	0.54cm	0.72cm
样品E	1m	0.25cm²	0.04cm	0.08cm	0.12cm	0.16cm