利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图所示）、小车、计时器、米尺、天平（含砝码）、钩码等 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：江苏模拟题难度：来源：

利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图所示）、小车、计时器、米尺、天平（含砝码）、钩码等。在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题：

（1）用天平测出小车的质量为m₀；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，用计时器记下所用的时间为t₀；用米尺测出A₁与A₂之间的距离为s；则：小车的加速度大小a=_____________；
（2）用米尺测出A₁相对于A₂的高度为h₀，则：小车所受的合外力大小F=_______________；
（3）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A₁相对于A₂的高度h，测出小车从A₁静止开始下滑到斜面底端A₂所需的时间t；问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？答：_______________；
（4）多次改变小车与钩码的总质量进行实验，测出各次对应的m、h、t的值。以_______________为纵坐标、_______________为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点，如果这些点在一条过原点的直线上，则可间接说明“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”。

答案

（1）

（2）

（3）使各次测量m和h的乘积（或m与t²的比值）不变
（4）t²，m（或

）

核心考点

试题【利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图所示）、小车、计时器、米尺、天平（含砝码）、钩码等】；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

如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系。小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子。沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车、盒子及盒内沙子质量）记为M。

（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出。多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变。以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线。
①a－F图象斜率的物理意义是________________________________________。
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：________ （填“合理”或“不合理”）。
③本次实验中，是否应该满足

这样的条件？答：________（填“是”或“否”）；
理由是_____________________________________________________________。
（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系。本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变。用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以______倒数为横轴。

题型：0116 同步题难度：| 查看答案

某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时，
（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为__________________cm；

（2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动。设小车的质量为M，正方体木块的边长为a，并用刻度尺量出图中AB的距离为l（a₁且已知很小时），则小车向下滑动时受到的摩擦力为____________________。
（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量m，测出对应的加速度a，则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是[ ]
A．

B．

C．

D．

题型：江苏月考题难度：| 查看答案

探究小车加速度与外力、质量关系的实验装置如图所示。把带有滑轮的长木板左端垫高，在没有牵引的情况下让小车拖着纸带以一定的初速度沿木板运动，打点计时器在纸带打出一行小点，如果__________________________，就说明摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡。

题型：0118 月考题难度：| 查看答案

某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F₀，以此表示滑动摩擦力的大小，再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F₁，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。