高三一轮复习物理讲义 第三章　第十五课时　实验四：探究加速度与物体受力、物体质量的关系课件PPT

这是一份高三一轮复习物理讲义 第三章　第十五课时　实验四：探究加速度与物体受力、物体质量的关系课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了实验技能储备，考点一，牵引力，小车和纸带受到的阻力，m≫m，打点计时器，接通电源，释放小车，匀速直线，远小于等内容，欢迎下载使用。
实验四：探究加速度与物体受力、物体质量的关系
1.理解实验的原理，明确实验过程并能进行数据处理。2.了解实验的注意事项，会对实验进行误差分析。3.能理解创新实验的原理，并能运用相应的公式、函数处理数据。
(2025·浙江杭州市浙南联盟检测)用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)除了图中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____(选填正确选项的字母)。A.秒表B.天平(含砝码)C.弹簧测力计D.刻度尺
(2)实验前平衡阻力的做法是：把实验器材安装好，先不挂沙桶，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板不带滑轮一端垫高，接通打点计时器，让
小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做　　　　　运动。
(3)为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，需满足的条件是沙桶及沙的总质量　　　　小车的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(4)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时，小车的速度vB=　　　 m/s。多测几个点的速度作出v-t图像，就可以算出小车的加速度。
(5)为探究加速度和力的关系，要保证　　　的总质量不变，改变沙桶内沙的质量，重复做几次实验，通过实验数据来研究加速度和力的关系。
(6)在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据作出的a-F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显向下弯曲，分析其产生的原因，下列说法正确的是　　　。A.不通过坐标原点可能是因为平衡阻力不足B.不通过坐标原点可能是因为平衡阻力过度C.图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未 满足远小于小车总质量的条件D.图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远大于小车总质量的条件
挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑，取下托盘和砝
码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，可知小车所受合力为mg。改变砝码质量，多次重复实验探究加速度与物体受力关系
(2025·浙江金华市检测)某同学利用如图甲的装置探究加速度与质量的关系，在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线跨过定滑轮与托盘相连，托盘里放砝码。
(1)用游标卡尺测遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则游标卡尺读数为　　　 mm。
(2)滑块的质量用M表示，托盘和砝码的总质量用m表示，本实验用托盘和托盘中砝码的总重力mg代替绳对滑块的拉力，为了减小实验误差，要求m与M之间满足的关系是m　　　　M(选填“远大于”“远小于”或“等于”)。
(3)滑块在轨道上做匀加速运动时，先后通过光电门1、2所用的时间分别为t1、t2，两光电门间的距离为L，用d、t1、t2、L表示滑块运动的加速度a=　　　　　　。
随着M的减小，不满足m远小于
(2026·浙江省Z20名校联盟一模)某学习小组“探究加速度与力之间的关系”的实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使
两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后两辆小车同时停下来。(1)选择两个质量相同的小车，安装实验器材，调节轨道的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿轨道做　 　(选填“匀速”或“匀加速”)直线运动。
(2)小车甲悬挂的小盘及重物总质量为m1，小车乙悬挂的小盘及重物总质量为m2，如果认为m1g、m2g为小车所受的合外力，　　　(选填“需要”或“不需要”)m1、m2均远小于小车的质量。
(3)操作控制系统，让两小车同时开始运动，再同时停下来。用刻度尺测出甲、乙小车移动的位移x1、x2，则甲、乙小车的加速度之比为　　　(用x1、x2表示)。
(4)若m1、m2、x1、x2满足　　　　，则可说明小车的加速度与其所受的合外力成正比。
精练高频考点提升关键能力
1.(2025·浙江金华市三模)(1)某实验小组在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验器材组装如图甲所示。请指出该装置中的两处不妥之处　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　。
(2)正确安装装置后，接通220 V、50 Hz交流电源，释放小车进行实验，得到一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为选出的计数点，相邻两个计数点之间均有4个计时点未画出，则小车的加速度大小为　　 m/s2(结果保留2位有效数字)。
(1)如图乙是某次实验中得到的纸带的一部分。选取纸带上一点为起始点0，后面每5个连续打出的点取一个计数点，电源频率为50 Hz，打下计数点3时小车速度大小为　　　 m/s(保留三位有效数字)。
2.(2025·浙江1月选考·14Ⅰ)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(2)下列说法正确的是　 　(多选)。A.改变小车总质量，需要重新平衡阻力B.将打点计时器接到输出电压为8 V的交流电源上C.调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行D.小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车
(3)改用如图丙所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为Δt1、Δt2，测得两个光电门间距为x，用游标卡尺测量遮光条宽度d，结果如图丁所示，其读数d=
　　　 mm，则滑块加速度大小a=_______________(用题中所给物理量符号表示)。
(1)关于该实验操作，下列说法正确的是　。A.实验时使用了力传感器测合力，所以不需 要平衡阻力B.实验时需要满足钩码质量远小于小车质量C.需要调节滑轮高度，使细线处于水平D.两光电门间的距离适当大点
3.(2025·浙江省稽阳联谊学校二模)某小组探究“物体加速度与其所受合外力的关系”。实验装置如图(a)所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。
(2)用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图(b)所示，读数为d=　　　 cm。
(3)某次实验中，小车先后通过光电门所用时间分别为Δt1=1.95×10-2 s、Δt2=1.69×10-2 s，测得两光电门之间的距离为s=80.00 cm，则小车的加速度a=　　 m/s2(结果保留3位有效数字)。
(4)改变钩码个数，可得到多组数据，作出a-F图像如图(c)所示，则图线不过原点的原因是_________________　　　　　　　　　 　；图像的斜率表示__________　　　 　。
4.(2025·浙江温州市三模)(1)图(a)是“探究小车加速度与力、质量的关系”实验方案甲，图(b)是改进后的方案乙，两方案中滑轮与细线间摩擦力，以及它们的质量均不计。下列说法正确的是　 　。A.两种方案均需要平衡阻力B.两种方案均需要让牵引小车的细线跟轨道 保持平行
C.不断增加槽码质量，两种方案中小车的加速度大小均不可能超过重力加速度D.操作中，若有学生不小心先释放小车再接通电源，得到的纸带一定不可用
(2)正确操作情况下，得到了一条纸带如图(c)所示，纸带上各相邻计数点间均有四个点迹，电源频率为50 Hz。
①根据纸带上所给数据，计时器在打下计数点C时小车的速度大小vC=　　　　 m/s，小车的加速度大小a=　　　 m/s2(以上结果均保留3位有效数字)。
②可以判断，该纸带是由方案　　 (填“甲”“乙”或“甲、乙均有可能”)得到。