- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

2025届贵州省六校联盟高三上学期高考实用性联考物理试卷（二）

在某次探究小车加速度与力、质量的关系实验中，甲、乙、丙、丁四组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，重物质量用m表示。

（1）、为便于测量合力的大小，并得到小车总质量（未知）一定时，小车加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是______。

A、四组实验中只有甲、乙、丁需要消除阻力的影响 B、四组实验都需要消除阻力的影响 C、四组实验中只有丙不需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件 D、四组实验中只有乙需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件

（2）、某次实验中，利用甲图实验的甲组同学在正确操作后得到了一条纸带如图所示（相邻两计数点间有三个点未画出），已知交流电源的频率为f，则可以计算出本次实验中小车的加速度表达式为。（用已知量与测量量表示）

（3）、后续实验中，甲组同学们发现弹簧测力计损坏，因此改变了实验方案，利用图乙的装置进行了新的探究，步骤如下：

①不挂重物时，垫高长木板左端到某一位置时，轻碰小车使其匀速下滑；

②测出重物的质量，m，利用纸带计算出悬挂重物后小车运动时加速度大小a；

③改变m，重复步骤②，得到多组m、a的数据，m始终远小于M；

④以a为纵轴、m为横轴作出的a − m图像，可得到线性图像。若该线性图像的斜率为k，当地重力加速度为g，则小车的质量M = 。（用字母k、g表示）

举一反三

某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

（1）关于本实验，下列说法正确的是{#blank#}1{#/blank#}。

A.实验时应先释放小车后接通电源

B.本实验采用的实验方法是控制变量法

C.应调节滑轮高度使细线与小车轨道平行

D.补偿阻力时，应使小车拖着纸带但不挂槽码

E.槽码质量应该和小车质量差不多，以减小相对阻力

（2）图乙为某次实验得到的纸带，打点计时器频率为 $\text{[math]}$ ，由纸带可得小车运动的加速度为{#blank#}2{#/blank#} $\text{[math]}$ 。（结果保留两位有效数字）

（3）根据实验数据得到加速度与力的关系如图丙中实线所示，则可知所挂槽码质量不应该超过{#blank#}3{#/blank#}

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$

用图（a）所示的实验装置研究小车加速度与其受力和质量的关系。主要实验步骤如下：

a.安装好实验器材，接通打点计时器电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动。

b.获得一条点迹清晰的纸带，如图（b）所示，其中A、B、C、D、E为计数点，用s₁、s₂、s₃、s₄以及相邻两个计数点的时间间隔t来表示小车加速度的计算式a＝{#blank#}1{#/blank#}。

c.用弹簧测力计测出重物的重力G，当重物的质量{#blank#}2{#/blank#}（选填“等于”、“远大于”、“远小于”）小车的质量时，小车所受拉力F近似等于{#blank#}3{#/blank#}。

d.改变{#blank#}4{#/blank#}（选填“重物的质量”、“小车的质量”），再重复上述步骤，获得多组数据a和F。得到的a-F图像如图（c）所示。图线不过原点的原因是缺失{#blank#}5{#/blank#}步骤。

某同学设计了如图甲所示的实验装置，该装置既可以验证牛顿第二定律，也可以测量凹形滑块的质量与当地的重力加速度，实验器材有加速度传感器、质量已知的钩码、木板（左端带定滑轮）、轻质细线。

实验步骤如下：

①调节滑轮使细线与木板平行，然后调整木板的倾角来平衡木板对滑块的摩擦力；

②挂上钩码，由静止释放滑块，记录加速度传感器的示数以及相应的钩码质量；

③改变悬挂钩码的个数，重复步骤②，得到多组加速度a与相应悬挂的钩码总质量M

④画出 $\text{[math]}$ 的函数关系图像如图乙所示。

回答下列问题：

某学习小组利用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。

（1）下列说法正确的是{#blank#}1{#/blank#}

A．本实验必须让木板倾斜一定的高度，当不挂钩码时小车恰能匀速直线运动

B．本实验必须让木板倾斜一定的高度，当挂钩码时小车恰能匀速直线运动

C．本实验要求所挂钩码的质量远远小于小车的质量

D．本实验可以不平衡摩擦力，钩码的质量也可以大于小车的质量

（2）正确安装好器材后，某次测量得到纸带如图乙所示，若打点计时器的频率为 $\text{[math]}$ ， O点为打出的第一个点，其余各相邻两计数点之间有四个点没有画出；根据纸带测得小车的加速度大小为{#blank#}2{#/blank#}。（结果保留两位有效数字）以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的 $\text{[math]}$ 图象是一条直线，根据测量数据作出如下图所示的 $\text{[math]}$ 图线，该同学做实验时存在的问题是{#blank#}3{#/blank#}。

（3）另一学习小组用弹簧测力计、小车和钩码设计了如图丙所示的探究装置。正确操作得到某次实验中弹簧测力计的示数是力传感器读数的两倍时，两学习小组测得小车的加速度大小相等，则甲、丙两实验装置中，钩码的加速度{#blank#}4{#/blank#}（填“相等”或者“不相等”）。若甲装置中小车的质量为 $\text{[math]}$ ，丙装置中小车的质量为 $\text{[math]}$ （不计传感器和滑轮的质量），则 $\text{[math]}$ {#blank#}5{#/blank#}。

某物理课外小组通过如图甲、乙、丙所示的实验装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。已知他们使用的小车完全相同且质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：

（1）实验时，必须满足“M远大于m”的实验装置是{#blank#}1{#/blank#}（选填“甲”、“乙”或“丙”）。

（2）按乙图实验装置得到如图丙所示的纸带，已知打点计时器打点的周期T=0.02s，其中A、B、C、D、E每相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，根据纸带提供的数据，算得小车加速度的大小为{#blank#}2{#/blank#}m/s²（计算结果保留两位有效数字）。

（3）采用（丙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图线是如图（丁）的一条直线。测出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{#blank#}3{#/blank#}。

某同学用如图所示的装置探究质量一定时物体的加速度a与所受合力F的关系．

（1）该同学用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法带来的实验误差，采取下列两项措施：

①用木块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡摩擦力．不悬挂砂桶，给小车一初速度，若发现小车通过光电门1的遮光时间小于通过光电门2的时间，则应将木块向{#blank#}1{#/blank#}(“左”或“右”)移动；

②在改变砂子质量时需确保砂和砂桶的质量{#blank#}2{#/blank#}小车的质量．

A．略小于 B．远小于 C．略大于 D．远大于

（2）某次实验中，该同学在砂和砂桶的质量不变的情况下，多次改变小车静止释放点到光电门2的距离x，记录小车通过光电门2的时间t，利用所测数据做出 $\text{[math]}$ -x图象，求得其斜率为k，已知遮光片宽度为d，则小车的加速度为{#blank#}3{#/blank#}．

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