實(shí)驗(yàn)四探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系(分值:48分)溫馨提示:此系列題卡,非選擇題每空2分,分值不同題空另行標(biāo)注1.(8分)(2025·廣東東莞一中月考)圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。(1)有關(guān)本實(shí)驗(yàn)方案的操作和判斷,下列說法正確的是。

A.本實(shí)驗(yàn)方案中需要用到刻度尺、天平及秒表B.長木板右側(cè)適當(dāng)墊高是為了平衡小車受到的阻力C.在探究小車加速度與小車的總質(zhì)量M關(guān)系時(shí),可以改變小車內(nèi)鉤碼數(shù)量,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測(cè)定多組相關(guān)數(shù)據(jù),再通過作出a-M的圖像,得到a與M的反比關(guān)系D.平衡阻力時(shí),需要在砝碼盤內(nèi)放上適量的砝碼,先打開電源,后釋放小車,觀察紙帶上打出的點(diǎn)跡是否均勻(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)得到紙帶的一部分,每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距已在圖中給出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,則小車的加速度大小為m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

(3)實(shí)驗(yàn)得到的理想a-F圖像應(yīng)是一條過原點(diǎn)的直線,但由于實(shí)驗(yàn)誤差影響,常出現(xiàn)如圖丙所示的①、②、③三種情況。其中圖線①的產(chǎn)生原因是不滿足“鉤碼的總質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)小于”或“遠(yuǎn)大于”)小車質(zhì)量”的條件;圖線③的產(chǎn)生原因是平衡摩擦力時(shí)長木板的傾角過(選填“小”或“大”)。

2.(8分)(2024·甘肅卷,11)用圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究外力一定時(shí)加速度與質(zhì)量的關(guān)系。(1)以下操作正確的是(單選,填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.使小車質(zhì)量遠(yuǎn)小于槽碼質(zhì)量B.調(diào)整墊塊位置以補(bǔ)償阻力C.補(bǔ)償阻力時(shí)移去打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶D.釋放小車后立即打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2)保持槽碼質(zhì)量不變,改變小車上砝碼的質(zhì)量,得到一系列打點(diǎn)紙帶。其中一條紙帶的計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示,相鄰兩點(diǎn)之間的距離分別為s1,s2,…,s8,時(shí)間間隔均為T。下列加速度算式中,最優(yōu)的是(單選,填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.a=1B.a=1C.a=1D.a=1(3)以小車和砝碼的總質(zhì)量M為橫坐標(biāo),加速度的倒數(shù)1a為縱坐標(biāo),甲、乙兩組同學(xué)分別得到的1a-M由圖可知,在所受外力一定的條件下,a與M成(選填“正比”或“反比”);甲組所用的(選填“小車”“砝碼”或“槽碼”)質(zhì)量比乙組的更大。

3.(6分)(2025·福建泉州一中月考)“天問”實(shí)驗(yàn)小組按照如圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。(1)該實(shí)驗(yàn)(選填“需要”或“不需要”)平衡摩擦,(選填“需要”或“不需要”)滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)打出一條紙帶如圖乙所示,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出來,圖中的數(shù)字為對(duì)應(yīng)的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz。小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=m/s2(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

4.(10分)(2025·山東泰安一中開學(xué)考)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。(1)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.實(shí)驗(yàn)中需滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量B.本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法C.實(shí)驗(yàn)過程中必須確保細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行D.該實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為鉤碼和動(dòng)滑輪總重力的一半(2)若氣墊導(dǎo)軌上沒有水平儀,判斷氣墊導(dǎo)軌調(diào)平的方法是。

(3)實(shí)驗(yàn)步驟:A.將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平;B.用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光條的寬度d;C.用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,并保持不變;D.動(dòng)滑輪下掛適當(dāng)?shù)你^碼,將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待鉤碼靜止不動(dòng)時(shí),釋放滑塊,要求鉤碼落地前擋光條已通過光電門2;e.從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間Δt1和Δt2;f.記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F;g.改變鉤碼的質(zhì)量,重做實(shí)驗(yàn)。①滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1=和v2=(用題目中給出的字母表示)。

②若測(cè)得光電門1和光電門2之間的距離為x,則滑塊的加速度a=(用題目中給出的字母表示)。

5.(6分)(2025·陜西西安中學(xué)開學(xué)考)某同學(xué)欲測(cè)量木盒與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),木盒中放置許多砝碼,用細(xì)線與一吊籃相連,實(shí)驗(yàn)時(shí),先測(cè)量出木盒、吊籃和砝碼的總質(zhì)量為M0,每次從木盒內(nèi)取出的砝碼都放在吊籃里,然后由靜止釋放,每次改變質(zhì)量時(shí),測(cè)量木盒的加速度a和吊籃的總質(zhì)量m,依據(jù)這些數(shù)據(jù)畫出了a-m圖像(g=10m/s2)。(1)寫出a與m的表達(dá)式。

(2)木盒與木板間的摩擦因數(shù)μ=。

(3)M0=kg。

6.(10分)(2025·四川綿陽南山中學(xué)月考)智能手機(jī)內(nèi)置有加速度傳感器,可以實(shí)時(shí)顯示手機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度。某實(shí)驗(yàn)小組利用智能手機(jī)來探究加速度與合力的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①將輕彈簧上端固定在鐵架臺(tái)的支架上,下端與手機(jī)相連接,手機(jī)下端通過細(xì)繩懸掛鉤碼并記錄鉤碼的質(zhì)量為m;②開始時(shí)保持手機(jī)和鉤碼處于靜止?fàn)顟B(tài),并打開手機(jī)的加速度傳感器功能;③剪斷懸掛鉤碼的細(xì)繩,手機(jī)加速度傳感器記錄手機(jī)加速度a隨時(shí)間t的變化并擬合繪制出a-t圖像,如圖乙所示。請(qǐng)回答下面問題:(1)剪斷細(xì)繩瞬間手機(jī)的加速度對(duì)應(yīng)圖乙中的(選填“A”“B”或“C”)點(diǎn)加速度。

(2)剪斷細(xì)繩瞬間手機(jī)受到的合力大小F等于(用測(cè)得物理量的符號(hào)表示)。

(3)改變所懸掛鉤碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟②、③,測(cè)得多組(a,F)數(shù)據(jù)并繪制a-F圖像,如圖丙所示,由圖像可以得出的結(jié)論是:。

(4)該小組同學(xué)要根據(jù)繪制的a-F圖像進(jìn)一步測(cè)量手機(jī)的質(zhì)量,他們對(duì)該圖像分析得知,圖線的斜率為k,則手機(jī)的質(zhì)量為。

(5)從乙圖可以觀察到,即使整個(gè)實(shí)