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20

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20 1．如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动加速度a可由纸带求得。 （1）图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出）。已知打点计时器所使用电源的频率为50Hz，用毫米刻度尺测得:AB=0.60cm，AC=1.60cm，AD=3.00cm，AE=4.80cm，AF=7.00cm，AG=9.60cm。根据图乙可知，打下E点时小车的速度为___________m/s，小车的加速度为_________m/s2（计算结果均保留两位有效数字）； （2）另一同学保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量该同学根据实验数据作出了加速度a与拉力F图线如图丙，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是_________。 2．某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。 （1）用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小。做实验时，下列操作必要且正确的是___________。 A．将长木板右端适当垫高，小车未挂砂桶时，在木板上静止释放，轻推小车后，恰能匀速下滑 B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数 C．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D．用天平测出砂和砂桶的质量 （2）实验时，该小组同学平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂。测出每次加砂后拉力传感器的示数F和小车的加速度a，作的图象。下列图线中正确的表示该小组的图象是___________。 A． B． C． D． （3）该小组通过分析求出图线线性部分的斜率K与小车质量M关系式为：___________。 3．如下图（甲）所示，某学习小组在学习牛顿第二定律时，用长木板、小车、砝码、重物、打点计时器、纸带等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验，如图（乙）所示是实验中打出的一条纸带，相邻记数点时间间隔为T，且间距s1、s2、s3……s6已测量出。 （1）打点计时器是用于测量___________的仪器，工作电源是___________（填“交流电”或“直流电”），相邻打点时间间隔是___________s。用s1～s6写出求加速度的表达式a=___________。 （2）本实验中，下列说法正确的是（______） A．平衡摩擦力时，应将重物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，先放开小车，后接通电源。 D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条如不满足对探究过程也不会产生影响 4．图甲为某次探究加速度a跟物体所受合力F和质量m的关系实验装置图。 (1)要研究这三个物理量之间的定量关系，需采用的思想方法是___________； (2)图中的打点计时器是一种使用___________（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压是___________V，当电源的频率为时，它每隔_______s打一次点； (3)图乙为某次实验得到的一段纸带，计数点A、B、C、D、E间的时间间隔为。根据纸带可求出小车的加速度大小为___________（结果保留两位有效数字）； (4)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，进行多次测量。根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线，如图丙所示，图中直线没有通过原点，其主要原因是：______。 5．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置。 （1）下列说法中正确的是_______。 A．在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小 B．在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量 C．在探究加速度与质量的关系时，应该作出图像判断二者间的关系 D．实验开始时，应该先释放小车再接通打点计时器的电源 （2）在探究加速度与力的关系时，若取车的质量，改变砝码质量的值，进行多次实验，以下的取值最不合适的一个是__________。 A． B． C． D． （3）为了让绳子拉力成为小车的合力，需采取_________的操作。 （4）实验中打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为，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，根据图中给出的数据求出该小车的加速度_____。 6．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