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實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系——2025-2026學年高一物理人教版（2019）必修一同步課時作業(yè)
一、單選題
1．在探究加速度a和力F、質(zhì)量m的關(guān)系時，應用的是( )
A.控制變量的方法 B.等效替代的方法 C.理論推導的方法 D.理想實驗的方法
2．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，為了研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應保持不變的物理量是( )
A.速度 B.加速度 C.質(zhì)量 D.力
3．下列實驗中主要用到的科學方法與“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”所用科學方法不同的是( )
A.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律
B.探究影響電荷間相互作用力的因素
C.研究影響平行板電容器電容大小的因素
D.探究感應電流產(chǎn)生的條件
4．用圖示裝置做“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，下列操作中正確的是( )
A.電火花打點計時器選用8V交流電源
B.平衡摩擦力時將砝碼盤通過細線掛在小車上
C.實驗中，釋放小車與接通打點計時器需同時進行
D.實驗中改變小車的質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力
5．如果物體運動狀態(tài)發(fā)生了變化，說明該物體的( )
A.速度方向一定發(fā)生了變化 B.速度大小一定發(fā)生了變化
C.加速度一定發(fā)生了變化 D.受到的合力一定不為0
6．關(guān)于“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗，下列說法中正確的是( )
A.本實驗采用的方法是控制變量法
B.探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應該改變拉力的大小
C.探究加速度與力的關(guān)系時，作圖象應該用線段依次將各點連接起來
D.探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應作出圖象
7．完成“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”實驗后，小凡得出了加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論。下列圖像中，與這一結(jié)論相符的是( )
A. B. C. D.
8．在“探究加速度與力，質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，保持物體受力不變，探究得到物體的加速度a與物體質(zhì)量m之間的關(guān)系，下列關(guān)系正確的是( )
A. B. C. D.
9．用圖示氣墊導軌裝置探究滑塊（含擋光片）的加速度a與其質(zhì)量M的關(guān)系，所有操作為正確。某次實驗中滑塊的質(zhì)量為M時，測得它的加速度為；滑塊質(zhì)量變?yōu)闀r，測得它得加速度為，則( )
A. B. C. D.
10．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示.實驗中，為使小車運動時所受的拉力近似等于盤和重物的總重力，則盤和重物的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應滿足的關(guān)系是( )
A.m遠大于M B.m遠小于M C.m略大于M D.m略小于M
11．在探究“加速度a與質(zhì)量m關(guān)系”的實驗中，甲、乙、丙、丁四個小組分別保持合力不變，測得若干組數(shù)據(jù)，并得到如圖所示的1、2、3、4四條曲線。轉(zhuǎn)換成圖像是四條過原點的直線。則合力最大的是( )
A. B. C. D.
二、多選題
12．在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，以下做法錯誤的是( )
A.平衡摩擦力時，應將小盤用細繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C.實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源
D.求小車運動的加速度時，可用天平測出小盤的質(zhì)量以及小車質(zhì)量M，直接用公式求出
13．甲、乙、丙、丁四位同學在探究加速度與物體質(zhì)量和合外力的關(guān)系時，分別得出如圖所示圖線（設(shè)小車和車上砝碼的質(zhì)量之和為M，砂及砂桶的總質(zhì)量為m），則下列說法中正確的是( )
A.甲和乙同學較好地把握了實驗條件M遠大于m
B.丙和丁同學沒有把握好實驗條件M遠大于m
C.甲同學實驗時長木板的傾角太小，而乙同學實驗時長木板的傾角太大
D.甲、乙、丙三位同學中，丙較好地完成了補償阻力的操作
14．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，下列說法中正確的是( )
A.為了減小實驗誤差，懸掛物的質(zhì)量應遠小于車和砝碼的質(zhì)量
B.為減小小車、紙帶受到摩擦力對實驗的影響，需要把小車運動平面起始端抬高
C.實驗結(jié)果采用描點法畫圖象，是為了減小誤差
D.實驗結(jié)果采用坐標作圖，是為了便于根據(jù)圖象直觀地作出判斷
15．為了完成“探究在質(zhì)量不變的情況下物體的加速度與所受合外力關(guān)系”實驗，義烏某高中的某位同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。力傳感器可測出輕繩的拉力大小。對該實驗，下列必要且正確的操作是( )
A.牽引小車的兩條細繩均需平行于長木板
B.用托盤天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，確保砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車和滑輪的總質(zhì)量
C.將帶滑輪的長木板右端墊高，以補償阻力
三、實驗題
16．利用如圖所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗。
（1）本實驗采用的實驗方法是________。
A.控制變量法 B.假設(shè)法 C.理想實驗法
（2）為了用圖像法直觀判斷加速度a與質(zhì)量m二者間的關(guān)系，應作出_______（選填“”或“”）圖像。
17．某實驗小組用如圖甲所示的裝置來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
（1）通過實驗得到如圖乙所示的圖像，造成這一結(jié)果的原因是在平衡摩擦力時，木板與水平桌面間的傾角______（填“偏大”或“偏小”）。
（2）該同學在平衡摩擦力后進行實驗，小車在實際運動過程中所受的拉力______（填“大于”“小于”或“等于”）砝碼和盤受到的總重力，為了便于探究、減小誤差，應使小車的質(zhì)量M______（填“遠大于”“遠小于”或“等于”）砝碼和盤的總質(zhì)量m。
（3）某次實驗打出一條點跡清晰的紙帶如圖丙所示，在紙帶上標出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個計時點未標出，計時器打點頻率為，則小車運動的加速度大小為______（保留兩位有效數(shù)字）。
四、計算題
18．如圖所示，傾角為θ的固定斜面頂端安裝有定滑輪，輕繩跨過滑輪兩端分別連接物體，輕繩與斜面平行，整個系統(tǒng)始終處于靜止狀態(tài)。不計滑輪的摩擦。已知物體A的質(zhì)量為m，物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g。求：
（1）斜面對物體A的支持力大?。?br/>（2）物體B的質(zhì)量的取值范圍。
19．如圖所示，已知均勻球重100 N，懸掛在光滑豎直墻邊并處于靜止狀態(tài)，繩與墻夾角為37°Error! Digit expected.，求：
（1）輕繩對球的拉力大??；
（2）墻對球的支持力大小。
20．某實驗小組利用小車、一端帶有滑輪的長木板、打點計時器和幾個已知質(zhì)量的小鉤碼探究加速度與力的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示。
(1)實驗中，以下做法正確的是（選填“A”或“B”）。
A.實驗時，應先接通電源，后釋放小車
B.平衡摩擦力時，應將鉤碼用細繩通過定滑輪系在小車上
(2)實驗小組得出加速度和力的關(guān)系如圖乙所示，直線沒有經(jīng)過坐標原點的原因可能是（選填“A”或“B”）。
A.沒有平衡摩擦力B.平衡摩擦力時木板的右端墊得過高
(3)下圖為小車做勻變速直線運動時打點計時器打出的紙帶，選出的部分計數(shù)點分別記為O、A、B、C、D、E、F，每相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s，請根據(jù)紙帶計算：
①小車運動的加速度大小為（選填：“1.60”或“0.80”）。
②打計數(shù)點“A”時小車的速度大小為m/s（選填：“0.72”或“0.36”）。
參考答案
1．答案：A
解析：由于涉及多個變量，探究加速度與力的關(guān)系時，控制質(zhì)量不變而改變力的大?。惶骄考铀俣扰c質(zhì)量的關(guān)系時，控制力不變而改變質(zhì)量的大小，故實驗應用了控制變量法，A正確。
2．答案：D
解析：在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，為了研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，應保持不變的物理量是力，故ABC錯誤，D正確。
故選D。
3．答案：A
解析：“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗和“探究影響電荷間相互作用力的因素”、“研究影響平行板電容器電容大小的因素”、“探究感應電流產(chǎn)生的條件”實驗均采用了控制變量的科學方法，而“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”采用的等效替代法，故采用的科學方法不同的是A實驗。
4．答案：D
解析：A.電火花打點計時器選用220V交流電源，故A錯誤；
B.平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，故B錯誤；
C.實驗中，應先接通打點計時器，再釋放小車，故C錯誤；
D.由于平衡摩擦力之后有
故所以無論小車的質(zhì)量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力，故D正確。
故選D。
5．答案：D
解析：物體運動狀態(tài)發(fā)生變化一定是它的速度發(fā)生了變化，可能是速度大小發(fā)生了變化，也可能是速度方向發(fā)生了變化，還可能是二者都發(fā)生了變化,既然物體運動速度發(fā)生了變化，即運動狀態(tài)發(fā)生了變化,由牛頓第一定律知,物體所受合力一定不為0,物體具有加速度，但加速度不一定發(fā)生變化.故選項D正確。
6．答案：A
解析：本實驗采用的方法是控制變量法，A對；探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應該保持拉力的大小不變，B錯；探究加速度與力的關(guān)系時，作圖象應該用平滑的直線連接，C錯；探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應作出圖象，D錯；故選A.
7．答案：C
解析：加速度與質(zhì)量成反比，則am圖像應為一條曲線，故A、B錯誤；加速度與質(zhì)量成反比，則加速度與質(zhì)量的倒數(shù)成正比，則圖像為一條過原點的傾斜直線，故C正確，D錯誤。
8．答案：C
解析：探究物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系時，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應作出直線圖形。因此當作出圖象時，其是過原點的一條直線，那么可確定a與m成反比，而，，的圖象均不是過原點的直線，故ABD錯誤，C正確；
故選：C。
9．答案：D
解析：當滑塊的質(zhì)量為M時，設(shè)繩子拉力為，以滑塊M為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得
以重物m為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得
當滑塊的質(zhì)量為時，設(shè)繩子拉力為，以滑塊為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得
以重物m為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得
D正確，ABC錯誤；
故選D。
10．答案：B
解析：以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有：，解得：，以M為研究對象，得繩子的拉力為：，顯然要有，必有，即只有時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力.故選B.
11．答案：D
解析：由圖可知當物體的質(zhì)量相等時，有
根據(jù)牛頓第二定律
可得
故合力最大的是。
故選D。
12．答案：ACD
解析：A.平衡摩擦力時，應讓小車自由下滑，使其勻速運動，此時小盤不能與小車連上，故A錯誤，符合題意；
B.每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，故B正確，不符合題意；
C.實驗時，為充分利用紙帶，先接通打點計時器電源，再釋放小車，故C錯誤，符合題意；
D.求小車運動的加速度時，可用天平測出小盤的質(zhì)量以及小車質(zhì)量M，根據(jù)牛頓第二定律
求出，故D錯誤，符合題意。
故選ACD。
13．答案：ACD
解析：甲、乙、丙同學得到的圖線都是直線，說明小車和車上砝碼質(zhì)量之和M遠大于砂及砂桶的總質(zhì)量m，故A正確，B錯誤；丙同學得到的圖線經(jīng)過坐標原點，說明阻力補償?shù)帽容^到位，甲實驗時遺漏了補償阻力或阻力補償不足，即甲實驗時長木板的傾角太小，乙實驗時長木板的傾角太大，阻力補償過度，故C、D正確。
14．答案：ABCD
解析：實驗為了減小實驗誤差，懸掛物的質(zhì)量應遠小于車和砝碼的總質(zhì)量，此條件滿足才可認為，拉力近似等于重物重力，故A正確；為減小小車、紙帶受到摩擦力對實驗的影響，需要把小車運動平面起始端抬高，以平衡摩擦力，故B正確；實驗中使用圖象法處理，可以減小誤差，采用坐標作圖，是為了根據(jù)圖象直觀地作出判斷二者是否成正比關(guān)系，故CD正確.故選ABCD.
15．答案：AC
解析：A.為了保證小車所受的合力方向與運動方向相同，牽引小車的兩條細繩均需平行于長木板，故A正確；
B.由于使用力傳感器，不需測出砂和砂桶的質(zhì)量，故B錯誤；
C.將帶滑輪的長木板右端墊高，以補償阻力，故C正確。
故選AC。
16．答案：（1）A（2）
解析：（1）加速度與力、質(zhì)量均有關(guān)系，若探究加速度與力的關(guān)系，需要控制質(zhì)量不變；探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，需要控制合外力不變，所以本實驗采用的控制變量法，故A正確，BC錯誤。
故選A。
（2）根據(jù)牛頓第二定律可知
可得
可知，當F一定時，加速度a與質(zhì)量m二者間成反比，a與成正比，的圖像是一條過原點的直線，故圖像能直觀判斷加速度a與質(zhì)量m二者間的關(guān)系。
17．答案：（1）偏小（2）小于；遠大于（3）0.50
解析：（1）根據(jù)題中圖像可知，小車受到一定大小的拉力時，小車的加速度才為0，由此可知，小車受到的摩擦力未被完全平衡，木板與水平桌面間的傾角偏小。
（2）平衡摩擦力后進行實驗時，小車與砝碼均做勻加速直線運動，砝碼和砝碼盤整體處于失重狀態(tài)，因此細線上的拉力小于砝碼和砝碼盤受到的總重力，為減小誤差，應使小車的質(zhì)量M遠大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m。
（3）在相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個計時點未標出，則相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為
根據(jù)逐差法，可知小車的加速度大小
18．答案：（1）（2）
解析：（1）物體A始終處于平衡狀態(tài)，垂直沿斜面方向根據(jù)平衡條件可得：
解得：；
答：斜面對物體A的支持力大小為；
（2）當物體A將要上滑時，物體A受到的靜摩擦力最大，且方向沿斜面向下。
這時物體A的受力情況如圖所示，根據(jù)平衡條件有：
解得：
當物體A將要下滑時，物體A受到的靜摩擦力最大，且方向沿斜面向上，
根據(jù)平衡條件得：
解得：
則物體B的質(zhì)量的取值范圍為：。
答：物體B的質(zhì)量的取值范圍為。
19．答案：（1）125N（2）75N
解析：對球受力分析，受到重力、支持力和輕繩的拉力，根據(jù)平行四邊形法則進行力的合成，如圖所示；
（1）豎直方向根據(jù)物體的平衡條件可得：
解得：，方向沿繩子向上；
答：輕繩對球的拉力大小為125N；
（2）水平方向根據(jù)平衡條件可得：，方向水平向右。
答：墻對球的支持力大小為75N。
20．答案：AB;1.60;0.36
解析:(1)A.實驗時，為了充分利用紙帶，應先接通電源，后釋放小車，故A正確
B.平衡摩擦力時，應將鉤碼從小車上撤去，故B錯誤
故選A
(2)由圖乙可知，當時，小車已經(jīng)有了一定的加速度，所以直線沒有經(jīng)過坐標原點的原因可能是：平衡摩擦力時木板的右端墊得過高。
故選B。
(3)①根據(jù)逐差法可得，小車運動的加速度大小為
②根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，打計數(shù)點“A”時小車的速度大小為
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