专题14 实验：探究加速度与力、质量的关系-2022年高一物理月考期中期末考试试题汇编（必修1）

专题14 实验：探究加速度与力、质量的关系 1.(2020-2021学年·陕西省黄陵县中学期中)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法： (1)实验环境的等效法：_____________________________________________； (2)实验条件设计的科学方法：___________________________________________； (3)实验原理的简化：_________________________________________________， 即当小车质量m车≫m槽时，细绳对小车的拉力大小近似等于槽码重力m槽g； (4)实验数据处理的科学方法：__________________________________________； (5)由a－m车图像转化为a－图像，所用的科学方法：________________。 (以上各题均选填“理想实验法”“图像法”“阻力补偿法”“化曲为直法”“控制变量法”或“近似法”) 【答案】　(1)阻力补偿法 　(2)控制变量法　(3)近似法 (4)图像法 　(5)化曲为直法 【解析】　(1)由于小车运动受到摩擦阻力，所以要进行阻力补偿，以减小实验误差，称为阻力补偿法。 (2)在探究加速度与力、质量的关系时，先保持其中一个量不变，来探究其他两个量之间的关系，称为控制变量法。 (3)当小车质量m车≫m槽时，细绳对小车的拉力大小近似等于槽码重力m槽g，称为近似法。 (4)通过图像研究实验的结果，称为图像法。 (5)在作图时，由a－m车图像转化为a－图像，使图线由曲线转化为直线，称为化曲为直法。 2.(2020-2021学年·辽宁省实验中学高二下学期期中)在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的总质量用m表示，盘及盘中重物的总质量用m0表示，小车的加速度可由打点计时器打在纸带上的点计算出。 (1)当m与m0的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中重物的总重力。 (2)一组同学在做探究加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中重物的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据。为了比较容易地确定出加速度a与质量m的关系，应该作a与________的图像。 (3)如图甲为A同学根据测量数据作出的a－F图线，实验存在的问题是__________________________________________________________________。 (4)B、C同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图乙所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？ _____________________________________________________________________ 【答案】　(1)m≫m0　(2)　(3)没有阻力补偿或阻力补偿不够　(4)小车及车中砝码的总质量不同 【解析】　从实验原理入手，对照本实验的操作要求，弄清各图像的物理意义，讨论实验中处理数据的方法。 (1)当m≫m0时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中重物的总重力。 (2)因由实验数据画的a－m图线是一条曲线，难以判定它所对应的函数式，从而难以确定a与m的定量关系，所以在实验中应作a－图像而不是a－m图像来分析实验结果。 (3)图甲为A同学根据测量数据作出的a－F图线，图线没有过原点，而是与F轴交于一点，说明没有阻力补偿或阻力补偿不够。 (4)B、C同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线，两图线的斜率不同，说明两个同学做实验时的小车及车中砝码的总质量不同。 2.(2020-2021学年·湖北省沙市中学高一下学期期中) “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。 (1)在补偿小车与长木板之间阻力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02 s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，测量并标出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a＝______m/s2。 (2)补偿阻力后，将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表： 砝码盘中砝码总重力F/N 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度 a/(m·s－2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 请根据实验数据在图丙所示坐标系中作出a－F的关系图像。 丙 (3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，主要原因是____________。 【答案】　(1)0