《2025年新坐标同步练习高中物理必修第一册人教版青海专版》

例 3 “探究物体质量一定时,加速度与力的关系”的实验装置简图如图甲所示,电源频率为 $ 50Hz $,请回答下列问题：

(1) 图乙所示的是某次实验时得到的一条纸带,纸带上相邻两计数点之间的时间间隔 $ T = 0.10s $,由图乙中数据可计算出打计数点“$ 1 $”时小车速度为0.36 $ m/s $,小车的加速度大小为0.40 $ m/s^{2} $。(结果保留 $ 2 $ 位有效数字)
(2) 实验中,下列说法正确的是(B)。
A. 实验时,先放开小车,后接通电源
B. 平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力
C. 平衡摩擦力后,改变小车质量多次实验,长木板与水平桌面间的角度需要调整
D. 本实验需要小车质量远大于砂和砂桶的质量
(3) 实验中改变砂和砂桶总质量,依次记录弹簧测力计的示数 $ F $ 并求出所对应的小车加速度大小 $ a $,画出的 $ a - F $ 图像是一条直线如图丙所示,则图像不过原点的原因是平衡摩擦力不够或者没有平衡摩擦力。

答案：
(1)0.36 0.40
(2)B
(3)平衡摩擦力不够或者没有平衡摩擦力

例 4 (2024·江西卷,T11)某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图(a)所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码。

(1) 实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。
(2) 小车的质量 $ M_{1} = 320g $。利用光电门系统测出不同钩码质量 $ m $ 时小车加速度 $ a $。钩码所受重力记为 $ F $,作出 $ a - F $ 图像,如图(b)中图线甲所示。

(3) 由图线甲可知,$ F $ 较小时,$ a $ 与 $ F $ 成正比；$ F $ 较大时,$ a $ 与 $ F $ 不成正比。为了进一步探究,将小车质量增加至 $ M_{2} = 470g $,重复步骤(2)的测量过程,作出 $ a - F $ 图像,如图(b)中图线乙所示。
(4) 与图线甲相比,图线乙的线性区间较大,非线性区间较小。再将小车的质量增加至 $ M_{3} = 720g $,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力 $ F $ 与小车加速度 $ a $,如表所示(表中第 $ 9 \sim 14 $ 组数据未列出)。


(5) 请在图(b)中补充描出第 $ 6 $ 至 $ 8 $ 三个数据点,并补充完成图线丙。
(5)图像见解析

答案：
(4)较大　较小　
(5)图像见解析