2025高考物理--探究加速度与物体受力、物体质量的关系.docx

1、2025高考物理 探究加速度与物体受力、物体质量的关系一、实验题1利用如图1所示装置进行“探究合力一定时物体的加速度与质量之间的关系”的实验。（1）本实验采用的实验方法是 。A控制变量法B转换法C理想实验法D等效替代法（2）保持小桶质量m和其他条件不变，只改变小车质量M，多次实验测出相应加速度大小a，记录在下列表格中：次数123456质量M/kg0.250.300.350.400.450.50加速度a/（ms-2）0.390.32X0.240.220.19质量倒数/kg-14.03.32.92.52.22.0其中，在第3次实验中，忘记了记录加速度X的数值，该次实验的部分纸带如图2所示，O、A、

2、B、C、D、E、F为7个连续的计数点，相邻两计数点间还有四个实际打点未画出，打点计时器的打点频率为50 Hz，测得A、B、C、D、E、F与O点间距分别为0.50 cm、1.27 cm、2.34 cm、3.67 cm、5.30 cm、7.20 cm。可计算加速度的数值X= 。（3）在如图3所示坐标纸上，根据表格数据描点，并作出图线 ，得出实验结论： 。2如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，在滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连（力传感器可测得细线上的拉力大小），力传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。（1）

3、该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则 。（2）下列不必要的一项实验要求是 A将气垫导轨调节水平B使细线与气垫导轨平行C使A位置与光电门B间的距离适当大些D使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量（3）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，测量出滑块在A位置时遮光条到光电门B的距离x，则滑块的加速度 （用含有d、x、t的表达式表示）（4）为探究滑块的加速度与力的关系，改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，要作出它们的线性关系图像，横轴为F，纵轴应为 。ABCD3在“探究加速度与力的关系”实验中，某小组设计了如图所

4、示的实验装置图中上下两层前端固定有光滑滑轮，两相同小车前端各系一条细线，细线跨过定滑轮并挂上一个砝码盘，盘中可放砝码，小车所挂砝码和砝码盘的总质量是小车所挂砝码和砝码盘总质量的两倍将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力，两小车尾部各系一条细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，按下装置两小车同时立即停止某次实验时小车的位移为s1，小车的位移为s2(1)为了减小实验误差,下列说法正确的是( )A实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力，平衡摩擦力时需要挂上砝码盘和砝码B实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力，平衡摩擦力时不需要挂上砝码盘和砝码C砝码盘和砝码的总质量应远大于小车的质量D砝码盘和砝

5、码的总质量应远小于小车的质量(2)若实验测得小车位移近似是小车位移的两倍，则可得实验结论是：在质量一定的情况下，物体的加速度与所受到的合外力成 (填“正比”或“反比”)(3)由于实验中将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合外力的大小，因此s1和s2的大小关系是( )A2s1s2 B2s1=s2 C 2s1s24如图所示，是某小组同学“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置，实验过程中可近似认为钩码受到的总重力等于小车所受的拉力。先测出钩码所受的重力为G，之后改变绳端的钩码个数，小车每次从同一位置释放，测出挡光片通过光电门的时间。（1）实验中 测出小车质量。A 必须B不必（2）为完成实验还需要测

6、量 ； 。（3）实际小车受到的拉力小于钩码的总重力，原因是 。（4）若导轨保持水平，滑轮偏低导致细线与轨道不平行，则细线平行时加速度，与不平行是加速度相比， 。（选填“大于”、“小于”或“等于”）5某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图（b）所示， ；（2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；（3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；（4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数和滑块对应的加速度；（5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表：1234560.

7、0870.1800.2600.4250.519根据表中数据在图（c）上描点，绘制图线 。如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是 （保留三位有效数字）。6为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面（已知sin=0.34，cos=0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm

8、由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为 m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为 。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2）7做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：（）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，测出加速度a；（）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度大小 （保留两位有效数字）；需要满足条件的方

9、案是 （选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作图象时，把作为F值的是 （选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。8在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为6.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a

10、随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：(1)弹簧的劲度系数为 N/m。(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为 kg。(3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的图像，则待测物体的质量为 kg。9如图1所示为验证“牛顿第二定律”的实验装置简图。电源频率为，请回答下列问题：（1）实验得到如图2所示的一条纸带，可求出小车的加速度大小 （结果保留2位有效数字）。（2）实验中，以下说法正确的是 。A平衡摩擦力时，应将砂桶用细绳通过定滑轮系在小车上B平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力C本实验需要小车质量远大于砂和砂桶的质量D实验时，先放开小车，后接通电源（3）实验中改变砂和砂桶总质量，依次记录弹簧测力计的示数F并求出所对应的小车加速度大小a，画出的图像是一条直线如图3所示，则图像不过原点的原因是 。试卷第7页，共8页