某同学设计了如下实验来测量物体的质量如图所示利用铁架台固定一轻质滑轮通过跨过滑轮的轻质细绳悬吊两个相同的物块物块侧面粘贴小遮光片质量忽略不计在物块下各挂个相同的小钩码每个小钩码的质量光电门通过连杆固定于铁架台上并处于同一竖直线上光电门之间的距离两光电门与数字计时器相连图中未画出可记录遮光片通过光电门的时间初始时整个装置处于静止状态取当地的重力加速度实验步骤如下如图所示用分度的游标卡

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161191. （2024•铁一中学•高二上期末）某同学设计了如下实验来测量物体的质量。如图1所示，利用铁架台固定一轻质滑轮，通过跨过滑轮的轻质细绳悬吊两个相同的物块A、B，物块A侧面粘贴小遮光片（质量忽略不计）。在物块A、B下各挂5个相同的小钩码，每个小钩码的质量m=50g。光电门C、D通过连杆固定于铁架台上，并处于同一竖直线上，光电门C、D之间的距离h=30.0cm。两光电门与数字计时器相连（图中未画出），可记录遮光片通过光电门的时间。初始时，整个装置处于静止状态，取当地的重力加速度g=10m/s²。实验步骤如下：
$德优题库$
（1）如图2所示，用10分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，遮光片的宽度d= cm。
（2）将1个钩码从物块B的下端摘下并挂在物块A。下端的钩码下面。释放物块，计时器记录遮光片通过光电门D的时间分别为t₁=22.80ms,t₂=11.40ms。物块A下落过程的加速度a= m/s²，单个物块的质量M= kg。（结果均保留两位小数）

共享时间:2024-02-29 难度:2

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[考点]

光电门测量物体速度，探究加速度与力、质量之间的关系，

[答案]

（1）1.14；（2）1.30，0.52。

[解析]

解：（1）遮光片的宽度d＝11mm+4×0.1mm＝11.4mm＝1.14cm
（2）物块A经过两个光电门的速度分别是

、

，根据速度—位移公式有a＝

，代入数据解得a＝1.30m/s²。对A、B整体，根据牛顿第二定律有4mg＝（2M+10m）a
代入数据解得M＝0.52kg
故答案为：（1）1.14；（2）1.30，0.52。

[点评]

本题考查了"光电门测量物体速度，探究加速度与力、质量之间的关系，"，属于"必考题"，熟悉题型是解题的关键。

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相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

151802. （2015•西安中学•八模）如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置．直径为d、质量为m的小钢球下落的过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为t_A、t_B．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h（已知h＞＞d），当地的重力加速度为g．
（1）钢球下落的加速度大小a＝　

（

﹣

）　，钢球受到的空气平均阻力F_f＝　mg﹣

（

﹣

）　．
（2）本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度　小于　（选填“大于”或“小于”）钢球球心通过光电门的瞬时速度．

共享时间:2015-06-13 难度:1 相似度:1.5

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161491. （2023•雁塔二中•高一上期末）利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系的实验中。
$德优题库$
（1）下列做法正确的是        （填字母代号）。
A．在安装器材时，应调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B．在探究加速度与质量的关系时，为了直观判断两者间的关系，应作出a-m图像
C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
D．增减小车上的砝码即改变小车的总质量后，需要重新调节木板倾斜度
（2）在实验中打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，测出相邻计数点之间的距离如图2，则该小车的加速度为        m/s²（结果保留两位有效数字）。
A．0.95
B．0.93
C．0.49
D．0.47
（3）在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据做出的a-F图像如图3所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是        。
A．不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
B．不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
C．图线BC段弯曲可能是小车质量未满足远小于悬挂物总质量的条件

共享时间:2023-02-22 难度:1 相似度:1.5

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161176. （2024•铁一中学•高一上期末）在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲同学设计了如图1所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。
$德优题库$
（1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，实验中        （填“需要”或“不需要”）垫高长木板以平衡摩擦力，       （填“需要”或“不需要”）满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件。
（2）按设计装置操作正确地完成实验，根据实验得到一条纸带如图2所示。打点计时器所接交流电频率为50Hz。图中O、A、B、C、D为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度a=       m/s（结果保留三位有效数字）。
（3）甲同学在保持小车质量不变的情况下，通过调整改变小车所受合力，多次实验，由实验数据作出的a-F图像如图3所示，则小车质量为        kg。（结果保留两位有效数字）

共享时间:2024-02-24 难度:1 相似度:1.5

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161241. （2024•高新一中•高一上期末）在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小华同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，使用力传感器来测细线中的拉力。（g取10m/s²）
$德优题库$
（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是        ；
A.不必用天平测出砂和砂桶的质量
B.需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带
C.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，B点的瞬时速度是        m/s,小车运动的加速度大小是        m/s²；（以上两空计算结果均保留三位有效数字）
（3）小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为        m/s²。

共享时间:2024-02-08 难度:1 相似度:1.5

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161262. （2024•交大附中•高一上期末）用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。

（1）除了图中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是　     　（选填正确选项的字母）。
A．秒表
B．天平（含砝码）
C．弹簧测力计
D．刻度尺
（2）实验前平衡摩擦力的做法是：把实验器材安装好，先不挂砂桶，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到打出的纸带点迹　     　（填均匀或均匀增加），说明摩擦力已被平衡。
（3）实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则小车运动的加速度大小为　       　 m/s²（结果保留三位有效数字）。
（4）在研究加速度与质量的关系时，要保证砂和砂桶的质量不变。若砂和砂桶的质量m与小车的总质量M间的关系不满足m≪M，由实验数据作出a和

的图线，则图线应如图中的　　所示（选填正确选项的字母）。

共享时间:2024-02-25 难度:1 相似度:1.5

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161334. （2023•西安中学•高一上期末）某同学设计了如图1所示的实验装置来“探究甲物块的加速度与其所受合力的关系”。
（1）按如图所示连接好实验装置。
（2）将物块甲靠近打点计时器，先接通电源，再同时释放物块甲与乙，打出一条纸带，同时记录力传感器的读数F。要使甲拖动纸带向上运动，则两物块的质量必须满足m_甲       m_乙（填“＞”，“＜”，“=”）
（3）某次实验中打出的纸带如图2所示。
在纸带上取A、B、C、D、E共5个相邻的计时点，测出各点间的距离分别为x₁、x₂、x₃、x₄，打点计时器打点周期为T，则纸带加速度a=       （用字母x₁、x₂、x₃、x₄、T表示）。
（4）改变        物块质量（填“甲”或“乙”）重复步骤②③，记录每次力传感器的示数F，并计算出对应该次纸带的加速度大小a。
（5）以力传感器示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图3所示的a-F图，不计轻质滑轮质量及摩擦。可得出甲物块的质量m_甲=       （用字母x₀，y₀表示）。乙物块质量越大，力传感器的示数越大，其最大值趋近于        （用字母x₀表示）。
$德优题库$

共享时间:2023-02-12 难度:1 相似度:1.5

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161454. （2023•长安区一中•高二下期末）某实验小组为了探究物体加速度与力、质量的关系，设计了如下实验．
（1）在探究小车加速度a与其质量M的关系时，采用了图（a）所示的方案。
$德优题库$
①保持盘中砝码不变，通过增减小车中的砝码个数改变小车的总质量M，利用打出的纸带测量出小车对应的加速度．下列实验操作合理的是        。
A．为了补偿阻力，把木板的一侧垫高，并将砝码盘用细线通过定滑轮系在小车上
B．先接通电源，待打点计时器正常工作后再释放小车
C．调节滑轮，使细线与木板平行
②图（b）为实验中打出的一条纸带，相邻两个计数点间还有四个点未画出．交变电源的频率为50Hz,小车的加速度a=       m/s²。（结果保留两位有效数字）
（2）在探究小车加速度a与所受力F的关系时，设计了图（d）所示的方案．其实验操作步骤如下：
a.挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
b.取下砝码盘和砝码，测出其总质量为m,并让小车沿木板下滑，测出加速度a；
c.改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b,多次测量，作出a-F图象．
①该实验方案        （选填“需要”或“不需要”）满足条件M?m；
②若实验操作规范，通过改变砝码个数，画出的a-F图象最接近图中的        。
$德优题库$

共享时间:2023-07-18 难度:1 相似度:1.5

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161551. （2023•西工大浐灞中学•高一上期末）实验课同学们在一起完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
$德优题库$
（1）粗心的小帅在接通电源进行实验之前，将实验器材组装成如图1所示的装置图。小美指出该装置中有以下错误或不妥之处，你认为小美的观点中正确的有        。
A．打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源
B．平衡摩擦力时，应将长木板倾斜，挂上钩码，利用重力的分力平衡摩擦力
C．释放小车的初始位置离打点计时器太远
D．为保证绳子对小车的拉力F约等于小盘和重物的总重力mg,小盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是m远小于M。
（2）改正实验装置后，小帅顺利完成了实验。图2是他在实验中得到的一条纸带，（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。x₁=3.59cm,x₂=4.41cm,x₃=5.19cm,x₄=5.97cm,x₅=6.78cm,x₆=7.64cm。则小车的加速度a=        m/s²（要求充分利用测量的数据，结果保留两位有效数字）。
（3）小美想到还可以用D1S装置（由位移传感器、数据采集器、计算机组成，可以直接显示物体的加速度）探究加速度与力的关系，如图a：
$德优题库$
①小美改变所挂钩码的数量多次重复测量，并根据测得的多组数据画出a-F关系图线，如图b所示：分析此图线OA段可得出的实验结论是        。
②小帅发现图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是        。（填选项前字母）
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．轨道保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大

共享时间:2023-02-02 难度:1 相似度:1.5

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161047. （2024•西安中学•高一上期末）某同学利用图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
$德优题库$
（1）某次实验时，测得小车和小车上的砝码总质量为800g,则细沙和小桶的总质量较为合理的是        。
A.50g
B.500g
C.5kg
D.50kg
（2）图乙是实验中得到的一条纸带，图中的数字为相邻两个计数点间的距离（每两个计数点间还有4个点没有画出来），打点计时器所用电源频率为50Hz。由这些已知数据计算：
①该小车匀变速直线运动的加速度a=       m/s²（保留3位有效数字）；
②若当时电网中交变电流的频率略微偏大，但该同学并不知道，则加速度的测量值与实际值相比        （选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）用图甲的实验装置探究加速度与力的关系，以钩码的重力作为小车受到的合外力F，多次改变钩码的质量，测得多组F、a。根据实验数据作出的a-F图象如图丙。
①图象未经过原点的原因可能是        。
A.平衡摩擦力过度
B.平衡摩擦力不足
②假设a-F图象的斜率为k,则小车的质量M与斜率k之间的关系式为        。

共享时间:2024-02-27 难度:1 相似度:1.5

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161623. （2023•高新一中•高一上期末）某实验小组同学利用如图所示的装置验证牛顿第二定律。实验步骤如下：
$德优题库$
①将光电门A、B固定在长木板上，用刻度尺测量光电门A、B之间的距离L；
②调节长木板左端的高度，直至滑块（带有遮光片）通过光电门A、B的时间相等；
③将细绳的一端与滑块相连，另一端与小球相连，细绳跨过光滑轻质定滑轮，调整滑轮，使滑块与滑轮间的细绳与长木板平行；
④将滑块置于光电门A上方某位置，由静止释放，记录滑块（带有遮光片）通过光电门A、B的时间Δt₁和Δt₂；
⑤用天平测量滑块（含遮光片）的质量M，测量小球的质量m；
⑥测量出遮光片的宽度d。
回答下列问题（重力加速度为g）：
（1）实验步骤②的目的是        ；
（2）滑块从光电门A运动到光电门B的加速度大小a=       ；（用题中所给物理量符号表示）
（3）若小球的质量m远小于滑块（含遮光片）的质量M，则细绳中的拉力大小F_T≈       ；（用题中所给物理量符号表示）
（4）若小球的质量m不满足远小于滑块（含遮光片）的质量M的条件，则牛顿第二定律在本实验中的具体表达形式为        。（用题中所给物理量符号表示）

共享时间:2023-03-02 难度:1 相似度:1.5

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161663. （2023•交大附中•高一上期末）小刘同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时采用了如图甲所示的装置，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上。小车上固定一定滑轮，细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶。
$德优题库$
（1）本实验用到的科学研究方法是        。
A.控制变量法
B.等效法
C.归纳法
（2）根据该同学的实验方案，关于该实验的下列操作，必要或正确的步骤是        。
A.用天平测出沙和沙桶的质量
B.要满足小车的质量远大于沙桶和沙的质量
C.应当先释放小车，再接通电源
D.将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿摩擦力
（3）如图是该同学打出的一条纸带，各计数点对应刻度尺上的读数如图乙，其中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50Hz的交流电源，根据纸带上的信息可求出小车的加速度a=        m/s²。（结果保留2位有效数字）
（4）保持小车的质量不变，改变沙子的质量，进行多次测量。根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线，如图丙所示。图中直线没有通过原点，其主要原因是        。

共享时间:2023-02-22 难度:1 相似度:1.5

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161979. （2021•长安区一中•高一上期末）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。请回答下列问题：
$德优题库$
（1）平衡摩擦力时，该组同学先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来正确的操作是        。
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调钩码个数，使小车在钩码的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板靠近打点计时器的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去钩码，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板靠近打点计时器的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及钩码，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动
（2）图乙是某次实验中从打点计时器打出的纸带中选出一条点迹比较清晰的纸带，从A点开始（不包含A点）每五个点取一个计数点，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,若相邻计数点记为A、B、C、D、E、F、G，它们到O点的距离已标出，则小车的加速度大小为a=       m/s²（计算结果保留两位有效数字）。
（3）如果当时电网中交变电流的频率是f′=49.5Hz,而做实验的同学并不知道那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏        （填“大”或“小”）。
（4）在“探究加速度a与合力F的关系”时，该组同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丙所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因：       。
（5）该组同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为        。
A．极限法
B．比值法
C．理想化模型法
D．控制变量法

共享时间:2021-02-09 难度:1 相似度:1.5

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162392. （2024•西工大附中•高二下期中）用图（甲）所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。

（1）实验的主要步骤：
①安装实验装置；
②测量挡光片的宽度d；
③用刻度尺测量挡光片的中心A点到光电门中心所在位置B点之间的水平距离x；
④滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；
⑤读出挡光片通过光电门所用的时间t，由此可知滑块的加速度表达式为a＝　                  　；（用测量的物理量：d、x、t字母表示）。
⑥用以上方法测量计算出来的加速度比真实的加速度　     　。（选填“偏大”“偏小”或“相等”）
⑦用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量遮光片的宽度d，结果如图乙所示，可读出其读数为　       　 cm。
（2）根据以上实验测得的数据，以x为横坐标，

为纵坐标，在坐标纸中作出

图线如图丙所示，再利用⑦测得的d值，求得该物体的加速度是　　。（本题计算结果保留两位有效数字

共享时间:2024-05-16 难度:1 相似度:1.5

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162586. （2022•长安区一中•高一上期中）用图（甲）所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。

（1）实验的主要步骤：
①安装实验装置；
②测量挡光片的宽度d；
③用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x；
④滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；
⑤读出挡光片通过光电门所用的时间t，由此可知滑块的加速度表达式为：a＝　　；（用上面测量的物理量字母表示）
⑥改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值。其中某一次测量x值如图乙所示，其读数为　　 cm。
（2）根据实验测得的数据，以x为横坐标，

为纵坐标，在坐标纸中作出

图线如图（乙）所示，求得该图线的斜率k＝　　 m^﹣1•s^﹣2。已知挡光片的宽度d＝6.60mm，由此进一步求得滑块的加速度a＝　　 m•s^﹣2。（计算结果均保留3位有效数字）

共享时间:2022-11-26 难度:1 相似度:1.5

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162709. （2023•铁一中学•高一下期中）某同学用如图所示装置来探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。

（1）下列实验中相关操作正确的是　　。
A．平衡摩擦力时，应先将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上
B．平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器
C．小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源
（2）将沙和沙桶的总重力mg近似地当成小车所受的拉力F，会给实验带来系统误差。设小车所受拉力的真实值为F_真，为了使系统误差