2026届高中物理一轮复习 第三章 实验四　探究加速度与力、质量的关系（课件 学案 练习，共3份）

实验四　探究加速度与力、质量的关系 1.在探究加速度a与所受合力F的关系时，某实验小组采用图甲所示的实验装置进行实验探究，控制小车质量M不变，寻找其加速度a与所受合力F的关系。 （1）该实验必须要补偿阻力。在补偿阻力的这步操作中，该同学　　　　（选填“需要”或“不需要”）通过细绳把沙桶挂在小车上。 （2）在实验中，该同学得到了一条如图乙所示的纸带，他每隔4个点取一计数点，在纸带上做好1、2、3、4、5的标记，用毫米刻度尺测量出从起点1到各计数点的距离，在图中已经标出。已知电火花计时器的打点周期为0.02 s，则该小车运动的加速度大小为　　　　m/s2（计算结果保留2位有效数字）。 （3）在数据处理环节，把沙和沙桶的总重力当成小车受的合力F，采用图像法处理数据，画出如图丙所示a-F图像，发现图线上端弯曲，并不是直线，出现这一问题的可能原因是　　　　　　　　　　　　　。 （4）关于本实验存在的误差，以下说法正确的是　　　　。 A.在用刻度尺测量出从起点到各计数点的距离时，存在偶然误差，可以减小 B.把沙和沙桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在系统误差，可以消除 C.实验中用图像法处理数据不仅可以减小系统误差，还能直观的得出a与F的关系 2.某实验小组利用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。 （1）实验中除了需要小车、砝码、托盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、两根导线、复写纸、纸带之外，还需要　　　　　　　、　　　　。 （2）某同学以小车和车上砝码的总质量的倒数为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，在坐标纸上作出的a-关系图线如图乙所示。由图可分析得出：加速度与质量成　　　（选填“正比”或“反比”）关系；图线不过原点说明实验有误差，引起这一误差的主要原因是平衡摩擦力时长木板的倾角　　　（选填“过大”或“过小”）。 （3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图丙所示。图线　　　　（选填“①”或“②”）是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中砝码的总质量M＝　　　　kg。 3.学校物理兴趣小组用如图甲所示的阿特伍德机验证牛顿第二定律，并测量当地的重力加速度。绕过定滑轮的轻绳两端分别悬挂质量相等的重物A（由多个相同的小物块叠放组成）和重物B。主要实验步骤如下： ①用天平分别测量一个小物块的质量和B的质量m； ②将A中的小物块取下一个放在B上，接通打点计时器的电源后，由静止释放B，取下纸带，算出加速度大小，并记下放在B上的小物块的质量； ③重复步骤②，获得B上面的小物块的总质量Δm和对应加速度大小a的多组数据。 （1）某次实验打出的纸带如图乙所示，相邻两计数点间还有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则本次实验中A的加速度大小为　　　　m/s2（结果保留3位有效数字）。 （2）利用本装置验证牛顿第二定律。若在误差允许的范围内，满足重物A的加速度大小a＝　　　　（用m、Δm和当地的重力加速度大小g表示），则牛顿第二定律得到验证。 （3）利用本装置测量当地的重力加速度。根据放在B上面的小物块的总质量Δm和对应加速度大小a的多组数据，以Δm为横坐标，a为纵坐标作出a-Δm图像。若图线的斜率为k，则当地的重力加速度大小可表示为g＝　　　　（用k、m表示）。 4.（2025·山东济南模拟）利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。 （1）突然剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图 ... ...