某同学为探究“加速度与物体受力的关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

某同学为探究“加速度与物体受力的关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz．

（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是______．
A．本次实验中应保持小车和传感器总质量不变．
B．为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车能够静止在木板上．
C．本实验必须满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．
（2）如图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为S_AB=4.12cm、S_AC=8.67cm、S_AD=13.65cm、S_AE=19.04cm、S_AF=24.85cm、S_AG=31.09cm．则小车的加速度a=______m/s²（结果保留2位有效数字）．

答案

（1）A、该实验采用了“控制变量法”，因此要探究质量和物体受力的关系，需要控制研究对象的质量不变，即本次实验中应保持小车和传感器总质量不变，故A正确．
B、为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车能够在木板上匀速运动．故B错误．
C、该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．故C错误．
故选：A．
（2）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，所以两相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s
根据△x=aT²，有：
a=

sFG+sEF+sDE-sCD-sBC-sAB

9T2

0.0624+0.581+0.0539-0.0498-0.0455-0.0412

9×0.01

m/s²=0.42m/s²
故答案为：（1）A；（2）0.42．

核心考点

试题【某同学为探究“加速度与物体受力的关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速】；主要考察你对力的合成与分解等知识点的理解。[详细]

举一反三

某实验小组在实验室做“探究加速度与力、质量的关系”实验：
（1）甲同学在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到数据如表所示｡

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实验次数

物体质量m（kg）

物体的加速度a（m/s²）

物体质量的倒数1/m（1/kg）

0.20

0.78

5.00

0.40

0.38

2.50

0.60

0.25

1.67

0.80

0.20

1.25

1.00

0.16

1.00

在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示

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F（N）

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

a（m/s²）

0.11

0.19

0.29

0.40

0.51

在验证“当物体质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时，给出如下器材：
倾角可以调节的长木板（如图所示），小车一个，计时器一个，刻度尺一把．
实验步骤如下：
①让小车自斜面上方一固定点A₁从静止开始下滑到斜面底端A₂，记下所用的时间t．
②用刻度尺测量A₁与A₂之间的距离x．
③用刻度尺测量A₁相对于A₂的高度h．
④改变斜面的倾角，保持A₁与A₂之间的距离不变，多次重复上述实验步骤并记录相关数据h、t．
⑤以h为纵坐标，1/t²为横坐标，根据实验数据作图．
若在此实验中，如能得到一条过坐标系原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．
根据上述实验步骤和说明回答下列问题：（不考虑摩擦力影响，用已知量和测得量符号表示）
（1）设小车所受的重力为mg，则小车的加速度大小a=______，小车所受的合外力大小F=______．
（2）请你写出物体从斜面上释放高度h与下滑时间t的关系式______．

为了探究加速度与力的关系，使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验．两个光电门与数字计时器相连，当滑行器通过光电门1、光电门2时，光束被遮挡的时间t₁、t₂都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：
（1）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是______．
A．m₁=5g B．m₂=15g C．m₃=40g D．m₄=400g
（2）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：______（用t₁、t₂、D、x表示）
（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：（小车质量保持不变）

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热门考点

F（N）	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a（m/s²）	0.30	0.40	0.48	0.60	0.72
如图1所示，是某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中得到的一条纸带，纸带上标注了几个计数点O、A、B、C、D、E、F，并且相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，纸带旁还给出了最小刻度为1mm的刻度尺，已知打点计时器所用交流电频率为50Hz，即打点周期为0.02s．（1）请根据图中信息，写出计数点A对应刻度尺上的读数______cm；（2）由纸带可以计算出小车的加速度是______m/s²（结果保留三位有效数字）；（3）如图2，为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是______ A．将带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B．将带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C．将固定打点计时器的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D．将固定打点计时器的木板一端适当垫高，在挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动（4）在平衡摩擦力时，使得长木板倾角偏大．则得到a-F关系是图3中的______图线．（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）