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专题02 牛顿第二定律-预测2021届高考物理解码尖子生培养方案点对点突破题集
1.(2020·岳阳一模)某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的aF图像。
(1)图线不过坐标原点的原因是____________________。
(2)由图像求出小车和传感器的总质量为________ kg。
(3)本实验中若仍用砂和桶的重力表示绳子的拉力(小车及传感器的总质量始终远大于砂及桶的总质量),从理论上分析,该实验图线的斜率将________(选填“变大”或“变小”)。
2.(2019·云南昆明联考)探究“加速度与力、质量关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带,穿过电火花打点计时器,细线一端连着小车,另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连,拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
(1)关于平衡摩擦力,下列说法正确的是__________。
A.平衡摩擦力时,需要在动滑轮上挂上钩码
B.改变小车质量时,需要重新平衡摩擦力
C.改变小车拉力时,不需要重新平衡摩擦力
(2)实验中___________(选填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码质量远小于小车质量。
(3)某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图乙所示,图线不过原点的原因是_________。
A.钩码质量没有远小于小车质量
B.平衡摩擦力时木板倾角过大
C.平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力
3.(2020·潍坊)某同学用如图所示的装置探究质量一定时物体的加速度a与所受合力F的关系。
(1)该同学用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力F,为了减少这种做法带来的实验误差,采取下列两项措施:
①用木块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡摩擦力。不悬挂砂桶,给小车一初速度,若发现小车通过光电门1的遮光时间小于通过光电门2的时间,则应将木块向________(“左”或“右”)移动;
②在改变砂子质量时需确保砂和砂桶的质量________小车的质量。
A.略小于 B.远小于
C.略大于 D.远大于
(2)某次实验中,该同学在砂和砂桶的质量不变的情况下,多次改变小车静止释放点到光电门2的距离x,记录小车通过光电门2的时间t,利用所测数据作出x图像,求得其斜率为k,已知遮光片宽度为d,则小车的加速度为________。
4.A、B两位同学做“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验。
(1)实验装置如图甲所示,打出了一条纸带如图乙所示,计时器所用交流电源的频率为50 Hz,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,该小车的加速度为________ m/s2(结果保留两位有效数字)。
(2)两同学各取一套图示的装置放在水平桌面上,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到如图丙中A、B两条直线,图线斜率为____________,则A、B两同学用的小车与木板间的动摩擦因数的关系为μA___________μB(选填“大于”或“等于”)。
5.某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)下列做法正确的是________(填字母代号)。
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)。
(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m甲____m乙,μ甲_____μ乙(选填“大于”“小于”或“等于”)。
6.某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图甲为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。
(1)图乙为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50 Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为________ m/s,小车的加速度大小为_____