专题05探究加速度与外力质量的关系-2023届高考物理实验模拟题专项集训

高考物理实验专题最新模拟题精练 专题05. 探究加速度与外力和质量的关系 1. （2023山东济宁期中）学校物理兴趣小组用图甲装置探究物体质量一定时加速度与力的关系，其中桌面与细线已调至水平。 （1）关于本实验，下列说法正确的是________。 A．必须用天平测出砂和砂桶的质量 B．砂和砂桶的总质量必须远小于小车的质量 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 （2）经正确操作，得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器所接交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，则小车运动的加速度大小为________。（结果保留两位有效数字） （3）若小车的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车的质量为________。（结果保留两位有效数字） （4）不断增加砂桶中砂的质量，重复实验，发现小车的加速度最后趋近于某一数值。若当地的重力加速度大小为g，则经理论分析可知，该数值为_________。 2．（6分）（2023河北衡水中学四调）某实验小组做“探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系”的实验。如图甲所示为实验装置示意图。 (1)关于该实验，下列说法正确的是_______。（填正确答案标号） A．安装实验器材时，要调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行 B．平衡摩擦力时，撤去砂桶，接通打点计时器的电源，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C．实验过程中，向砂桶内加砂时，必须保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的总质量M D．准确地平衡摩擦力后，实验过程中读出拉力传感器的示数即为小车受到的合外力 (2)如图乙所示为实验中选择的一条合适的纸带（纸带上相邻的两个计数点之间还有4个计时点没有画出），相关的测量数据已标在纸带上，已知打点计时器的打点频率为50 Hz，则小车的加速度大小a =_______m/s2。 (3)保持小车的质量不变，改变砂桶中砂的质量，记录多组传感器的读数F和对应纸带的加速度a的数值，并根据这些数据，绘制出如图丙所示的a-F图像，实验小组仔细分析图像，得出了实验所用小车的质量为_______kg。（结果保留两位有效数字） 3.（2023安徽名校质检）某实验小组利用图甲所示的装置探究加速度与力的关系，将力传感器固定在小车上，细绳的一端固定在传感器上，传感器的示数就是拉力F的大小，用手机的连拍功能对小车进行照相。 （1）下列操作正确的是 　 　； A.调节滑轮的高度，使细线与长木板平行 B.在细绳下端挂上重物，垫高长木板左端到恰当高度以补偿阻力 C.实验时，小车的加速度可以通过传感器的示数除以小车的质量获得。 D.为尽可能减小实验误差，重物的质量应远小于小车的质量 （2）将拍摄的照片进行处理，从某一张照片起每隔四张照片选取一张，依次分别记为A、B、C、D、E，拼接后将得到的图像如图乙所示。已知手机连拍的频率为50Hz，则小车加速度的大小a＝　2.40　m/s2（计算结果保留三位有效数字）。 （3）若得到小车加速度随拉力F图像斜率为k，则小车的质量为 4. （2022山东四县区质检）某同学进行“探究加速度与物体受力、质量的关系”的实验，将实验器材按图甲所示安装。已知打点计时器的工作频率为50Hz，请完成下列相关内容： （1）该同学在进行平衡摩擦力的操作时，将木板垫高后，在不挂小吊盘（含砝码）的情况下，轻推小车，让小车拖着纸带运动，得到如图乙所示的纸带，则该同学平衡摩擦力时木板的倾角___________（选填“过大”、“过小”或“适中”）； （2）关于本实验，下列说法正确的是___________；（填正确答案标号） A．连接小吊盘和小车的细线应跟长木板保持平行 B．每次改变小车的质量后要重新平衡摩擦力 C．必须保证小车及车中砝码的总质量远小于小吊盘和盘中砝码的总质量 （3）该同学按步骤（1）操作后，保持小车质量不变，通过改变小吊盘中砝码的质量来改变小车受到的合外力，得到了多组数据，实验中得到如图丙所示的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点之间还有四个点未画出，测得x1＝1.78cm，x2＝2.62cm，x3＝3.40cm，x4＝4.19cm，x5＝5.03cm，x6＝5.82cm，根据以上数据，可求出小车的加速度大小a＝___________m/s2。（结果保留两位有效数字） 5. （2022·河北石家庄三模）某小组在做“探究加速度与力的关系”实验时，为了测出滑块的加速度，进行如下操作： （1）如图甲所示，在气垫导轨上安装一个光电门并调节气垫导轨水平，滑块上固定一宽度的遮光条。实验时，将滑块从A位置由静止释放，滑块在钩码带动下加速运动，由数字计