实验专题卷3 实验：探究加速度与力、质量的关系-2021-2022学年高中物理必修第一册新课标辅导【精讲精练】素能双测卷（人教版）

实验专题卷3　实验：探究加速度与力、质量的关系 1.【解析】　“探究加速度与力、质量的关系”实验原理为，近似认为槽码的总重力为小车所受合力，所以需要补偿阻力，需要牵引小车的细线与木板平行，B、C正确；实验中运用控制变量法研究各量间的关系，D正确；应使槽码的总质量远小于小车的总质量，A错误. 【答案】　BCD 2.【解析】　(1)平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力.所以平衡时应将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故A、B、C错误，D正确. (2)把长木板的一端垫得过低，使得倾角偏小，会导致重力沿斜面向下的分力偏小，摩擦力偏大，而且重力沿斜面向下的分力小于摩擦力，这样在绳子的拉力大于摩擦力时，小车就会产生加速度，故选项D正确. (3)计数点间的时间间隔：t＝2×0.02 s＝0.04 s， 由匀变速直线运动的推论：Δx＝at2可知，加速度为：a＝×10－2 m/s2≈3.2 m/s2.＝ 【答案】　(1)D　(2)D　(3)3.2 3.【解析】　(1)将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂槽码的情况下使小车恰好做匀速直线运动，以使小车的重力沿斜面的分力和阻力抵消，那么小车的合力就是细线的拉力，故选项A错误；细线的拉力为小车的合力，所以应调节定滑轮的高度使细线与木板平行，故选项B正确；实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，先接通电源，后释放小车，故选项C正确；实验时，为了减小实验的误差，小车的加速度应适当大一些，但不是越大越好，故选项D错误. (2)根据逐差法得a＝＝0.34 m/s2. (3)由图线①可知，当F＝0时，a≠0，也就是说当细线上没有拉力时小车就有加速度，所以图线①是在轨道倾斜情况下得到的. 【答案】　(1)BC　(2)0.34　(3)① 4.【解析】　(1)取下牵引钩码，滑块放在任意位置都不动；或取下牵引钩码，轻推滑块，数字计时器记录的两个光电门的光束被遮挡的时间相等. (2)在探究加速度与力关系的实验中，当钩码的质量与滑块连同上面固定的挡光片的总质量的关系是m≪M时，才能近似认为钩码受到的重力等于滑块受到的拉力，故选项D不合适. (3)当滑块通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间为Δt1、Δt2，对应的速度分别为v1＝.，根据2as＝v22－v12求出加速度a＝、v2＝ 【答案】　见解析 5.【解析】　(1)本题拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出沙和沙桶的质量，也就不需要使小桶(包括沙)的质量远小于车的总质量，故A、D错误；该题是力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；调整力传感器和定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行，故C正确. (2)由于两计数点间还有四个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为0.1 s，由Δx＝aT2可得：a＝×10－2 m/s2≈2.00 m/s2. (3)对a－F图像来说，图像的斜率表示小车和小车上的滑轮的总质量的倒数，此题，力传感器的示数F＝，故C正确，A、B、D错误.F合，故小车和小车上的滑轮的总质量为m＝ 【答案】　(1)BC　(2)2.00　(3)C 6.【解析】　(1)在连续相等的时间间隔内，从纸带上可得到四段位移的大小，可以选用公式法计算加速度. 由题图乙可知x1＝6.19 cm，x2＝6.70 cm，x3＝7.21 cm，x4＝7.72 cm， 电火花计时器的打点周期T＝＝0.02 s， a＝×10－2 m/s2≈3.2 m/s2.＝ (2)在a－.图线，如图所示，可得a＝坐标系中描点连线得a－ (3)由a－F图线知F增大至某值时物体开始有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分. 【答案】　(1)3.2　(2)见解析图所示　a＝ (3)实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分 7.【解析】　(1)在探究加速度与力的关系时，要控制小车的质量不变，所以采用的方法是控制变量法，题图乙中图线①与a轴正半轴有交点，表明拉力F为零时，小车具有沿轨道向下的加速度，一定是轨道右侧抬高为斜面的情况下得到的. (2)由牛顿第二定律可得：a＝，当M≫m时，斜率几乎不随m改变，但当所挂钩码的总质量太大时，图线斜率k将随m的增大而减小，因此图线发生弯曲，故C正确.F，可见a－F图线的斜率k＝，又F＝mg，故a＝ 【答案】　(1)控制变量法　①　(2)C - 169 - $ 实验专题卷3　实验：探究加速度与力、质量的关系 (本卷满分100分，考试时间45分钟) 1.(10分)(多选)如图所示的 “探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是(　　) A.应尽量保证小车的总质量远小于槽码的总质量 B.应将木板右端适当