0201目錄CONTENTS0304實驗原理與器材實驗過程與注意事項數(shù)據(jù)處理與誤差分析創(chuàng)新實驗2026屆新高考物理熱點沖刺復(fù)習(xí)實驗四:探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系

2.實驗原理(1)保持質(zhì)量不變，探究加速度與

的關(guān)系。(2)保持合外力不變，探究加速度與

的關(guān)系。(3)作出

圖像和

圖像，確定a與F、m的關(guān)系。合外力質(zhì)量a－F

一、實驗原理與器材1.實驗?zāi)康?1)學(xué)會用控制變量法研究物理量之間的關(guān)系。(2)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。(3)掌握利用圖像處理數(shù)據(jù)的方法。3.實驗裝置

探究小車加速度與小車合力、小車質(zhì)量的關(guān)系，一、實驗原理與器材3.實驗裝置:以小車為研究對象,受力分析TFfM車gNF合=T-Ff①T怎么測？小車加速度a:測小車的三個物理量的關(guān)系。打點計時器計算小車合力F合:怎么測小車受到的合力？小車質(zhì)量M:天平測量T=mg?mgTT-mg=ma在a較小時，T≈mg即m<<M時,T≈mg②Ff怎么測？不是，F(xiàn)f應(yīng)為桌面的摩擦力，空氣阻力以及紙帶受到的阻力之和Ff=μMg?mgTFfTM車gNθ若M車gsinθ=FfF合=T≈mgm一、實驗原理與器材3.實驗裝置:

探究小車加速度與小車合力、小車質(zhì)量的關(guān)系，以小車為研究對象,測小車的三個物理量的關(guān)系。受力分析F合=T-Ff①T怎么測？T=mg?T-mg=ma在a較小時，T≈mg②Ff怎么測？即m<<M時,T≈mg平衡摩擦力讓小車帶上紙帶通過打點計時器，將木板傾斜一定的角度，輕推小車，直到在紙帶上打出一系列距離均勻的點即為平衡了摩擦力。T就是F合思考：如何平衡摩擦力？思考1:改變小車質(zhì)量，需要重新平衡摩擦力嗎？思考2:平衡Ff時需要掛鉤碼連接打點計時器嗎？不掛鉤碼，連打點計時器不需要mgTFfTM車gNθM車gsinθ=FfF合=T≈mgm受力分析F合=T-f①T怎么測？T=mg?T-mg=ma在a較小時，T≈mg②Ff怎么測？即m<<M時,T≈mg平衡摩擦力一、實驗原理與器材4.實驗器材:小車、槽碼、細繩、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、紙帶、天平、刻度尺、坐標紙等。一、實驗原理與器材1.實驗過程(1)測量：用天平測量槽碼的質(zhì)量m和小車的質(zhì)量M。(2)安裝：按照如圖所示裝置把實驗器材安裝好，只是不把懸掛槽碼的細繩系在小車上(即不給小車

)。牽引力二、實驗過程與數(shù)據(jù)處理(3)平衡阻力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上墊木，使小車能

下滑。勻速

接通電源放開小車二、實驗過程與數(shù)據(jù)處理

二、實驗過程與數(shù)據(jù)處理a∝F合aF合aM車1a∝M車1aF合a

思考：若平衡摩擦力時平衡過度或平衡不夠，會有什么現(xiàn)象?平衡過度平衡不夠平衡過度平衡不夠若鉤碼質(zhì)量持續(xù)增加不滿足m<<M時aF合a

若小車質(zhì)量持續(xù)減小不滿足m<<M時二、實驗過程與數(shù)據(jù)處理1注意事項(1)開始實驗前首先平衡阻力：適當墊高木板不帶定滑輪的一端，使小車的重力沿斜面方向的分力正好平衡

。在平衡阻力時，不要把懸掛槽碼的細繩系在小車上，讓小車拉著穿過打點計時器的紙帶勻速運動。(2)實驗過程中不用重復(fù)平衡阻力。(3)實驗必須保證的條件：

。(4)一先一后一按：改變拉力或小車質(zhì)量后，每次開始時小車應(yīng)盡量靠近

，并應(yīng)先

，后

，且應(yīng)在小車碰到滑輪前按住小車。小車和紙帶受到的阻力M?m打點計時器接通電源釋放小車三、注意事項與誤差分析2.誤差分析(1)實驗原理不完善：本實驗用槽碼的總重力代替小車的拉力，而實際上小車所受的拉力要小于槽碼的總重力。(2)平衡阻力不準確、質(zhì)量測量不準確、計數(shù)點間距離測量不準確、紙帶和細繩不嚴格與木板平行都會引起誤差。三、注意事項與誤差分析思考1:必須滿足m<<M嗎？①用力傳感器或彈簧秤直接測出繩上的拉力，則不需要mgTFfTM車gNθm力傳感器F合=？F合=？T2T-Ff四、創(chuàng)新實驗mgTfM車gNT②以車和鉤碼為研究對象，找整體a與它們F合和質(zhì)量的關(guān)系鉤碼：mg-T=ma車：T=M車amg=(m+M車)a整體：(1)如何做到整體質(zhì)量不變，探究整體加速度與合力的關(guān)系？思考1:必須滿足m<<M嗎？①用力傳感器或彈簧秤直接測出繩上的拉力，則不需要四、創(chuàng)新實驗整體合力整體質(zhì)量整體加速度(2)如何做到整體合力不變，探究整體加速度與質(zhì)量的關(guān)系？思考2:有方便測量a的方法嗎？用光電門測a思考3:可以不平衡摩擦力嗎？用氣墊導(dǎo)軌則不需要四、創(chuàng)新實驗思考1:必須滿足m<<M嗎？(1)除了圖中所給器材以及交流電源和導(dǎo)線外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是

(選填正確選項的字母)。

A.秒表 B.天平(含砝碼)C.彈簧測力計 D.刻度尺【典例1】用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。BD課堂練習(xí)(2)實驗前平衡阻力的做法是：把實驗器材安裝好，先不掛沙桶，將小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器。用墊塊把木板不帶滑輪一端墊高，接通打點計時器，讓小車以一定初速度沿木板向下運動，并不斷調(diào)節(jié)木板的傾斜度，直到小車拖動紙帶沿木板做

運動。勻速直線(3)為使沙桶和沙的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力，需滿足的條件是沙桶及沙的總質(zhì)量

小車的總質(zhì)量。(選填“遠大于”“遠小于”或“近似等于”)

遠小于課堂練習(xí)(4)實驗中打出的一條紙帶的一部分如圖乙所示。紙帶上標出了連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C，相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有標出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打點計時器打B點時，小車的速度vB＝_______m/s。多測幾個點的速度作出v－t圖像，就可以算出小車的加速度。0.44(6)在探究加速度與力的關(guān)系時，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的a－F圖像如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)該圖線不通過坐標原點且BC段明顯偏離直線，分析其產(chǎn)生的原因，下列說法正確的是

。

A.不通過坐標原點可能是因為平衡阻力不足B.不通過坐標原點可能是因為平衡阻力過度C.圖線BC段彎曲可能是沙桶及沙的總質(zhì)量未滿足遠小于小車總質(zhì)量的條件D.圖線BC段彎曲可能是沙桶及沙的總質(zhì)量未滿足遠大于小車總質(zhì)量的條件AC(5)為探究加速度和力的關(guān)系，要保證

的總質(zhì)量不變，改變沙桶內(nèi)沙的質(zhì)量，重復(fù)做幾次實驗，通過實驗數(shù)據(jù)來研究加速度和力的關(guān)系。小車課堂練習(xí)

C課堂練習(xí)考點二【典例2】如圖甲所示，某實驗小組利用驗證牛頓第二定律的實驗裝置測定物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置正確安裝后，調(diào)節(jié)木板及物塊右側(cè)兩段細繩水平。實驗開始時在沙桶中放入適量的細沙，物塊做加速運動，打出的紙帶如圖乙所示，已知所用交流電源的頻率為50Hz，重力加速度大小為g。(1)本實驗中，沙和沙桶的質(zhì)量

(選填“需要”或“不需要”)遠小于物塊的質(zhì)量；

課堂練習(xí)不需要(2)已讀出彈簧測力計的示數(shù)為F，為進一步測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還需測量的有

；

A.木板的長度L

B.物塊的質(zhì)量mC.沙和沙桶的質(zhì)量M

D.物塊的運動時間tB課堂練習(xí)(3)圖乙中給出了實驗中獲取的紙帶的一部分數(shù)據(jù)，0、1、2、3、4是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖乙所示。則打下計數(shù)點2時物塊對應(yīng)的速度大小v＝

m/s；本次實驗物塊對應(yīng)的加速度大小a＝

m/s2(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)；

0.260.50課堂練習(xí)

≈0.50m/s2

≈0.26m/s(4)改變沙桶內(nèi)細沙的質(zhì)量，測量出對應(yīng)的加速度a和彈簧測力計的示數(shù)F。若用圖像法處理數(shù)據(jù)，得到了如圖丙所示的一條傾斜的直線，如果該圖線的橫軸截距等于b，斜率為k。則動摩擦因數(shù)μ＝

(用題目中給的b、k、g表示)。

課堂練習(xí)2F－μmg＝ma

(ⅰ)掛上托盤和砝碼，改變木板的傾角，使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑；(ⅱ)取下托盤和砝碼，測出其總質(zhì)量為m，讓小車沿木板下滑，測出加速度a；(ⅲ)改變砝碼質(zhì)量和木板傾角，多次測量，通過作圖可得到a－F的關(guān)系。【典例3】做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時，圖甲是教材中的實驗方案；圖乙是拓展方案，其實驗操作步驟如下：課堂練習(xí)(1)需要滿足條件M?m的方案是

(選填“甲”“乙”或“甲和乙”)；在作a－F圖像時，把mg作為F值的是

(選填“甲”“乙”或“甲和乙”)。

甲甲和乙(2)實驗獲得如圖丙所示的紙帶，計數(shù)點a、b、c、d、e、f間均有四個點未畫出，打點計時器所接電源頻率為50Hz，則在打d點時小車的速度大小vd＝

m/s(保留兩位有效數(shù)字)；

0.19(0.18也可)課堂練習(xí)【典例4】某實驗小組的同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置探究小車勻加速運動速度和位移的關(guān)系并測量小車(含遮光條)的質(zhì)量M。以下是該實驗的主要步驟：①用刻度尺測量出遮光條的寬度d；②掛上托盤和砝碼，改變木板的傾角，使小車(含遮光條)沿木板勻速下滑；③取下托盤和砝碼，測出其總質(zhì)量為m，讓小車從起點由靜止出發(fā)沿木板下滑通過光電門并通過計算機記錄了擋光時間Δt；④改變砝碼質(zhì)量和木板傾角，重復(fù)步驟②③，每次釋放小車位置相同且光電門在木板上位置不變，用刻度尺測出小車在起點時遮光條的中點到光電門的距離L，已知重力加速度為g。課堂練習(xí)根據(jù)實驗步驟回答以下問題：(結(jié)果均用m、k、g、d、L表示)(1)根據(jù)步驟③可知，小車受到的合外力為

。mg課堂練習(xí)

(1)實驗時，先按住滑塊使滑塊靜止在距光電門一定距離處，再松手，測出滑塊通過光電門的時間。若某次滑塊通過光電門的時間為t1，則滑塊通過光電門時的速度大小為

(用d、t1表示)?！镜淅?】學(xué)校物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律。在水平氣墊導(dǎo)軌上固定一光電門，擋光片通過光電門的時間可由光電計時器(圖甲中未畫出)測出。質(zhì)量為m1的重物與質(zhì)量為m2的滑塊(含固定在滑塊上寬度為d的擋光片)通過一根跨過定滑輪的輕質(zhì)細線連接。課堂練習(xí)

課堂練習(xí)v2＝2aL

(3)已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間，若滿足關(guān)系式________________(用m1、m2、g、d與k表示)，則牛頓第二定律得到驗證。

課堂練習(xí)

m1g＝(m1＋m2)a

③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊。彈簧處于原長時滑塊左端位于O點。A點到O點的距離為5.00cm，