2024届高考物理一轮复习训练：第八十三讲 实验 探究加速度与力、质量的关系

第八十三讲：实验：探究加速度与力、质量的关系 1．如图甲所示是研究小车加速度与力关系的实验装置。木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可显示所受的拉力大小，打点计时器为电火花打点计时器，改变桶中砂的质量多次实验。完成下列问题： （1）实验中需要 ； A．纸带压在墨粉纸盘的上面 B．保持细线与长木板平行 C． 平衡摩擦力时，要预先取下纸带 D．满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 （2）实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到点的距离如图乙所示。电源的频率为，砂桶的加速度大小为 ； （3）某次实验中如未平衡摩擦力，则描绘出图像应为 。 A． B． C． D． 2．小华用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）电火花打点计时器工作时应使用 （选填“8V”或“220V”）交流电源； （2）用垫块将木板左端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。在不挂托盘的情况下，打出如图乙所示的纸带（从左向右打点），则应该将垫块向 （选填“左”或“右”）移动； （3）如图是实验中打出的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为连续选取的7个计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车在E点的瞬时速度大小为 m/s，运动的加速度大小为 m/s2（计算结果均保留2位有效数字，所用电源频率f = 50Hz）； （4）小车质量一定，研究加速度与力的关系时，小华根据测得的数据作出a—F图像，如图所示。发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能的原因是 。 A．没有补偿阻力，且小车质量较大 B．补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且托盘和砝码的质量较大 C．补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且托盘和砝码的质量较大 D．补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大 3．为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置： （1）以下实验操作正确的是 A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动 B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行 C．先接通电源后释放小车 D．实验中小车的加速度越大越好 （2）在实验中，得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为，且间距已量出，分别为，则小车的加速度a= （结果保留两位有效数字）。 （3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受拉力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图丙所示，图线 是在轨道倾斜情况下得到的（填“①”或“②”）；小车及车中砝码的总质量 kg（结果保留两位有效数字）。 4．某学习小组研究物体加速度和受力之间的关系，设计了如下实验，如图甲所示，木板侧面贴有标尺，放在桌面上后调节水平。木块上固定有拉力传感器，放在木板上。拉力传感器通过细线绕过定滑轮与钩码连接。松手后，木块在细线的拉动下加速滑行。记录拉力传感器的读数F，同时利用手机拍摄木块的运动过程，通过解析视频，测出加速度a、请完成以下问题： 3.87 cm 11.45 cm 20.76 cm 31.78 cm 44.52 cm （1）某次测量获得木块的5个位置坐标如表中所示（相邻位置的时间间隔均为）。由表中数据可得木块运动的加速度 。（结果保留2位有效数字） （2）改变所挂钩码个数，重复实验，得到多组数据。画出的图像为如图乙所示的一条直线。图像不过坐标原点的原因是 。通过图像可以得出木块的加速度与所受合力成 （选填“正比”或“反比”）。 （3）下列做法中，能减小实验误差的是 。 A．调节滑轮高度，使细线与木板平行 B．使钩码质量远小于木块质量 C．使对应木块开始运动的位置 5．某实验小组的同学用如图1所示的装置探究加速度与物体所受合外力的关系，同时用来测量物体的质量。所用器材包括：带有滑轮的木板、带有凹槽的滑块（上方安装有遮光片）、力传感器、两个与光电计时器相连的光电门。待测物体P、细线及钩码等。 （1）为了正确地完成实验，以下做法必要的是 。 A．调整木板倾角，补偿滑块摩擦力 B．实验时需满足钩码的质量远远小于滑块的质量 C．调节滑轮使细线与木板平行 （2）主要实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图2所示， mm。 ②安装器材，完成必要的调节。 ③令滑块在钩码的