训练04 实验：探究加速度与合外力、质量的关系-2021年高考物理实验专题最后一练

物理 训练04 实验：探究加速度与合外力、质量的关系 1. （2020·高考全国理综II）一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图所示。一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。 令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球B释放时的高度h0=0.590 m，下降一段距离后的高度h=0.100 m；由h0下降至h所用的时间T=0.730 s。由此求得小球B加速度的大小为a=_______m/s2（保留3位有效数字）。 从实验室提供的数据得知，小球A、B的质量分别为100.0 g和150.0 g，当地重力加速度大小为g=9.80 m/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a′=_______m/s2（保留3位有效数字）。 可以看出，a′与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：______________________。 【答案】1.84 1.96 滑轮的轴不光滑（或滑轮有质量） 【解析】由h0-h=aT2，解得a=1.94m/s2。 由牛顿第二定律，（0.150-0.100）×9.8N=（0.150+0.100）a’，解得a’=1.96m/s2。 产生系统误差的原因是：受到空气阻力，滑轮摩擦阻力等。 2．（2020年7月浙江选考）做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图1甲是教材中的实验方案；图1乙是拓展方案，其实验操作步骤如下： 图1 （ⅰ）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； （ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a； （ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。 ①实验获得如图2所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度大小_________（保留两位有效数字）； 图2 ②需要满足条件的方案是_________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作图象时，把作为F值的是________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。 【答案】（1）0.19 （2分） 甲 （1分） 甲和乙 （1分） 【解析】（1）相邻两个计数点之间的时间间隔T=5×0.02s=0.10s，根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得打d点时小车的速度大小vd