2022届高考物理专项突破力学实验：探究加速与力、质量的关系 实验19

2022届高考物理专项突破力学实验：探究加速与力、质量的关系19 1．某同学在用如图所示的装置做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量的关系”实验时，把两个实验的数据都记录在了同一个表中。数据是按加速度的大小排列的，两个实验的数据混在一起，而且有一个加速度数据模糊不清（表中空格所示）。 序号 F/N m/kg a/（m·s-2） 1 0.29 0.86 0.34 2 0.14 0.36 0.39 3 0.29 0.61 0.48 4 0.19 0.36 0.53 5 0.24 0.36 0.67 6 0.29 0.41 0.71 7 0.29 0.36 0.81 8 0.29 0.31 9 0.34 0.36 0.94 （1）探究加速度与力的关系时应选用_______组数据（填表中所给的序号） （2）检查数据是否记录正确时，发现了一段纸带如图乙所示，标记的数字以cm为单位，相邻计数点间还有4个点未描出，该纸带对应的应该是第_______组数据（填表中所给的序号） （3）如果表中模糊的加速度数据是正确的，其数值应该是_______。 2．（1）某实验小组采用如图所示的实验装置探究小车加速度与力、质量的关系。 （a）下列关于该实验的说法中正确的是___________ A．平衡摩擦力时，应将盘和盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C．实验时，应先放开小车，再接通打点计时器 D．在每次实验时，应使砝码和砝码盘的总质量远大于小车的质量 （b）该实验小组采用正确的实验步骤后，利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的其中一条纸带如图所示：（图中每两个计数点间还有四个点未画出） 则在该次实验中，小车运动的加速度大小为___________（结果保留三位有效数字）。 （2）另一实验小组用下图的实验装置研究小车在斜面上的运动，实验步骤如下： （a）用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，用天平测出沙和沙桶的总质量m； （b）保持斜面倾角不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车，使小车沿斜面向下做匀加速直线运动，通过打点计时器纸带上的数据，测出小车加速度a。若测得沙和沙桶的总质量为310g，小车的加速度，则小车的质量为___________kg（结果保留3位有效数字，重力加速度取）。 3．某兴趣小组在学校数字化实验室中利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验，在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块通过绕过两个滑轮的细绳与弹簧测力计相连，实验时改变钩码的质量，读出弹簧测力计的不同示数F，不计细绳与滑轮之间的摩擦力和滑轮的质量。 （1）根据实验装置图，本实验中______（填“一定要”或“不必要”）保证钩码的质量远小于滑块和遮光条的总质量；实验中______（填“一定要”或“不必要”）用天平测出所挂钩码的质量；滑块（含遮光条）的加速度______（填“大于”“等于”或“小于”）钩码的加速度； （2）某同学做实验时，未挂细绳和钩码接通气源，然后推一下滑块（含遮光条）使其从气垫导轨右端向左运动，发现遮光条通过光电门2所用的时间大于通过光电门1所用的时间，该同学疏忽大意，未调节气垫导轨使其恢复水平，就继续进行其他实验步骤（其他实验步骤没有失误），则该同学作出的滑块（含遮光条）的加速度a与弹簧测力计示数F的图像可能是______； A． B． C． （3）若该同学作出的图像中图线的斜率为k，则滑块（含遮光条）的质量为______。 4．在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系”实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，用力传感器来测细线中的拉力（滑轮上的摩擦不计）。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是______； A．必须用天平测出砂和砂桶的质量 B．一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C．应当先释放小车，再接通电源 D．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带 E．实验中小车应从靠近打点计时器位置静止释放 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是______m/s2；（保留3位有效数字） （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=_______N。（保留2位有效数字） 5．用如图所示的装置探究加速度、力和质量的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上。小车上固定一定滑轮，细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶