第三章　第十六课时　实验四：探究加速度与物体受力、物体质量的关系-----2027届高考高三物理第一轮复习课件

这是一份第三章　第十六课时　实验四：探究加速度与物体受力、物体质量的关系-----2027届高考高三物理第一轮复习课件，共68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·江苏宿迁市检测)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段明显偏离直线，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
(2025·山东卷·13)某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下：(1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调
整轨道倾角，用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用d=　　　 cm(填“5.00”或“1.00”)的遮光片，可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。
(2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度v1=0.40 m/s、v2=0.81 m/s，以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t=
1.00 s，计算小车的加速度a=　　 m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F，改变砝码质量，重复上述步骤，根据数据拟合出a-F图像，如图乙所示。若要得到一条过原点的直线，实验中应　　　(填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)图乙中直线斜率的单位为　　(填“ kg”或“kg-1”)。
(2025·江苏常州市一模)某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。滑块和遮光条的总质量为M，沙和沙桶的总质量为m，动滑轮的质量为m0，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则读数为　　　 mm。
(4)保持滑块和遮光条的质量不变，改变沙的质量，进行多次实验，以弹簧测力计的示数F为横坐标，滑块的加速度a为纵坐标，作出的a-F图像如图丁所示，已知直线上某点A的坐标为(q，p)，则对应点A时沙和沙桶的质量为　　　　(用m0、p、q、g表示)。
精练高频考点提升关键能力
1.(2024·浙江1月选考·16Ⅰ)如图甲所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。(1)该实验中同时研究三个物理量间关系
是很困难的，因此我们采用的研究方法是　　。A.放大法　　B.控制变量法　　C.补偿法
(2)该实验过程中操作正确的是　　。A.补偿阻力时小车未连接纸带B.先接通打点计时器电源，后释放小车C.调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
(3)在小车质量　　　(选填“远大于”或“远小于”)槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为　　　　(选填“偶然误差”或“系统误差”)。为减小此误差，下列可行的方案是　。A.用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车B.在小车上加装遮光条，用光电计时系 统代替打点计时器C.在小车与细绳之间加装力传感器，测 出小车所受拉力大小
2.(2025·陕晋青宁卷·11)如图甲为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。(1)实验中应将木板　　　　　(填“保持水平”或“一端垫高”)。
(3)为探究加速度与力的关系，在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上；乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上，在其他实验操作相同的情况下，　　(填“甲”或“乙”)同学的方法可以更好地减小误差。
3.(2025·广西卷·12)在用如图甲的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验中：(1)探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车(含加速度传感器，下同)质量不变，这种实验方法是　　　　　。
(2)实验时，调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持　　　。
(3)由该装置分别探究M、N两车加速度a和所受拉力F的关系，获得a-F图像如图乙，通过图乙分析实验是否需要补偿阻力(即平衡阻力)。如果需要，说明如何操作；如果不需要，说明理由：__________________________________________________________________________________________。
需要　撤除细绳连接的力传感器和重物，将木板左端用垫块垫起适当高度，使小车能沿木板匀速下滑
(4)悬挂重物让M、N两车从静止释放经过相同位移的时间比为n，两车均未到达轨道末端，则两车加速度之比aM∶aN=　　　　。
4.(2026·江苏无锡市三校联考)小林同学用如图甲所示装置探究在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系。所使用的打点计时器连接的交流电源的频率为50 Hz。
(1)该同学做实验前将长木板的右端垫上木块，把长木板一端垫高的目的是　　　　，该操作是否成功的判断依据是________________________　　　　　　　 　　　　。
轻推小车，看小车是否做
匀速运动，即看纸带上相邻点间距是否相等
(2)图乙为某次实验中打出的一条纸带，确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。由该纸带可求得小车的加速度为　　　 m/s2(结果保留三位有效数字)。
未满足小车和砝码的总质量远大于沙和沙桶的总质量
5.(2026·江苏苏州市检测)某实验小组用如图甲所示实验装置探究质量一定时加速度与力的关系。(1)在通过调整平板的倾角来平衡阻力时，正确的操作是小车　　。A.后面不安装纸带，前面挂槽码盘B.后面不安装纸带，前面不挂槽码盘C.后面安装纸带，前面不挂槽码盘D.后面安装纸带，前面挂槽码盘
(2)如图乙所示为实验中打下的一条纸带，每两点间还有四个计时点未画出，打点计时器使用交流电的频率为50 Hz，则小车的加速度为____m/s2(结果保留两位有效数字)。
(4)小明同学尝试用拉力传感器，在水平桌面上探究滑块在总质量一定的条件下，加速度随外力的变化关系，滑轮摩擦阻力及质量可忽略，实验装置示意图如图丙所示。小明实验时忘记了平衡滑块前进时受到的阻力，他先不在滑块上放砝码，改变槽码的个数，记录每次拉力传感器的示数
F并测出对应的滑块加速度a，作出a-F的图像A，斜率为kA；小明又在滑块上放2个砝码，重复上述实验，作出a-F的图像B，斜率为kB。①kA　kB(选填“>”“=”或“