《2022年高考物理靶向专项强化训练（三大题型+冲刺模拟）》专题2.2 探究加速度和力与质量的关系、验证机械能守恒定律（解析版）

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2022 年高考物理靶向专项强化训练

专题 2.2 探究加速度和力与质量的关系、验证机械能守恒定律

1．如图甲所示，利用装置探究加速度和力之间的关系，设小车的质量为 M，砂子和桶的总质量为 m，不

考虑绳与滑轮间的摩擦，滑轮质量忽略不计。

（1）实验过程中，下列说法正确的是___________。

A．实验前需要测量出小车的质量

B．实验中砂子和桶的总质量 m一定要远小于小车的质量 M

C．实验前，需将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力

D．改变砂子和桶的总质量，测量多组数据，作出 a一F图像

（2）如图乙是实验中得到的一条纸带，相邻两计数点间还有四个点没画出。已知打点计时器所接交流电

的频率为 50Hz，根据纸带可求出加速度大小为___________m/s2（结果保留两位有效数字）。

（3）改变桶内砂子的质量，多次实验，以力传感器的示数 F为横轴，小车的加速度 a为纵轴，作出 a-F图

像，根据图像可求得小车的质量 M=___________kg（结果保留两位有效数字）。

【答案】££££ CD0.561.0

【详解】（1）[1]A．探究小车加速度与外力之间的关系，小车质量不变，不需要测小车质量，A错误；

B．拉力由力传感器记录，砂子和桶的总质量不需要远小于小车质量，B错误；

C．为了减小摩擦的影响，实验前，需将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力实验要平衡摩

擦力，C正确；

D．改变沙子和桶的总质量，测量多组数据，作图，D正确。选 CD。

（2）[2]根据匀变速直线运动的推论，即逐差法可得加速度为

（3）[3]由于牛顿第二定律有解得则斜率为解得 M=1.0kg

2．某学习小组用如图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。左、右两个相同的砝码盘中各装有 5个质量

均为 50g 的砝码，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，

并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的砝码个数 n相对应的加

速度 a，已知交流电的频率为 50Hz。

（1）某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每 5个点取 1个计数点。所有测量数据如图乙所

示，则该次实验得到的加速度为______ 。

（2）若该组同学得到的部分图像如图丙所示，重力加速度，则每个砝码盘的质量为_____

_g。

【答案】££££ 2.5150

【详解】（1）相邻两计数点间的时间间隔由匀变速直线运动推导公式

（2）设一个砝码盘的质量为 M，由牛顿第二定律得

整理得结合图像，由几何知识可知解得

3．某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下：

（1）用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图（b）所示， __________ ；

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