《2025年高考帮高中物理》

1.[实验原理与器材/2023山东日照校际联合考试]在探究加速度与物体所受合力和质量间的关系时，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用$M$表示，盘及盘中砝码的质量用$m$表示，小车的加速度$a$可通过小车拖动的纸带由打点计时器打出的点计算得出.

（1）一组同学先保持盘及盘中砝码的质量一定，探究小车的加速度与其质量的关系，以下做法正确的是______.
A. 平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
C. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
D. 当$M\gg m$时才可以认为细绳对小车的拉力大小与盘和盘中砝码的重力大小相等
（2）保持小车及车中砝码的质量$M$一定，探究小车的加速度与其所受合力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，两位同学得到的$a - F$关系图像分别如图乙和图丙所示（$a$是小车的加速度，$F$是细绳作用于小车的拉力）. 其原因分别是：图乙____________________，图丙____________________.

答案：
(1) CD；
(2) 倾角过大(平衡摩擦力过度也可) 倾角过小(平衡摩擦力不足也可)

2.[数据处理与误差分析]某实验小组利用如图甲所示的装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”.

（1）实验中除需要小车、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、坐标纸之外，还需要______、______.
（2）某同学以小车和车上砝码的总质量的倒数$\frac{1}{M}$为横轴，小车的加速度$a$为纵轴，在坐标纸上作出的$a - \frac{1}{M}$图像如图乙所示. 由图乙可分析得出：加速度与质量成______关系（选填“正比”或“反比”）；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）有一组同学在保持小车及车中砝码的质量一定的条件下，探究加速度$a$与所受外力$F$的关系，他们在木板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$m =$______$kg$.
（4）实验小组先保持小车质量为$m_1$不变，改变小车所受的拉力$F$，得到$a$随$F$变化的规律如图丁中直线$A$所示，然后实验小组换用另一质量为$m_2$的小车，重复上述操作，得到如图丁所示的直线$B$，由图可知，$m_1$______$m_2$（选填“大于”“小于”或“等于”）.
（5）在研究加速度与质量的关系时，要保持托盘及盘中砝码的质量不变. 若托盘及盘中砝码的质量$m$与小车的总质量$M$间的关系不满足$M\gg m$，由实验数据作出$a$和$\frac{1}{M + m}$的图线，则图线应如图中的______所示（选填正确选项的字母）.

答案：
(1) 天平 刻度尺；
(2) 反比 过大；
(3) ① 0.5；
(4) 小于；
(5) C