4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 —（新教材）人教版（2019）高一物理暑假专题检测（必修一）

新教材暑假专题必修一 第四章 第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系 1．以下为“探究加速度与力、质量关系”的实验。 （1）小刚在探究加速度与某个物理量的关系时，其中的两次实验装置如图甲所示，根据实验装置可以判定，小刚在探究加速度与________的关系（填“力”或“质量”） （2）如图乙所示为小刚在实验中得到的一条纸带，两相邻计数点间还有四个点没有画出，已知打点周期为 0.02s。根据纸带上数据，计算打计数点 3 时小车的速度为________ m/s （3）小刚研究加速度与力的关系时，做出的加速度与力的图像如图丙所示，根据图像推测，小刚在实验操作中重要的疏漏是_________ 2．某学习小组组装了一套如图所示的装置，欲探究“物体的加速度与力的关系”，已知图中小车的质量用M表示，钩码的质量用m表示。 (1)实验中，为了复杂问题简单化，需要通过各种各样的操作，例如让小车所受合外力约等于钩码的总重力，以下操作和描述正确的是__________ A．把长木板右端适当垫高，以平衡小车所受的摩擦力 B．调节滑轮高度，使细线与长木板平行 C．使钩码的质量m远大于小车的质量M D．小车的加速度可用求解 (2)现有打出的一条纸带，记录如图所示，图中O点为纸带的第一个计数点，依次为A、B、C、D、E、F五个计数点，相邻计数点间还有四个点未标出。利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=_____m/s2。（结果保留2位有效数字，已知交流电的频率为50Hz） (3)若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想，在作图线时以a为纵坐标，画出一条直线，应该以（______）为横坐标 A．F B．F2 C． D． 3．探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。 (1)下列说法正确的是_____________。 A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．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 C．本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量 D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作（mA为小车质量）图象 (2)在这一实验中，三位同学通过实验分别作出a－F图象，如图中的A、B、C线所示，试分析：未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足得到的a－F图象是图中的图线_____；平衡摩擦力过度足得到的a－F图象是图中的图线_____；没有满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量得到的a－F图象是图中的图线________。（选填“A”、“B”、“C”） (3)打点计时器使用的交流电频率f＝50Hz，如图所示是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为______m/s2（结果均保留两位有效数字）。 4．图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。 ①实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是______。 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，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，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，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动 ②实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是_______。 A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g ③下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm，sBC=4.65cm、sCD=5.08cm，sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=_____m/s2（结果保留2位有效数字）。 5．“验证牛顿第二定律”的实验装置如图所示。按图设置好实验装置后，把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码。 (1)同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材： A．交流电源、导线 B．直流电源、导线 C．天平（含配