专题19 探究加速度与力、质量的关系-【鼎力高考】2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升 专题19 探究加速度与力、质量的关系 特训目标 特训内容 目标1 拉力替代法（1T—3T） 目标2 拉力直测法（4T—6T） 目标3 光门测速法（7T—9T） 目标4 整体系统法（10T—12T） 目标5 双车比较法（13T—15T） 【特训典例】 1、 拉力替代法 1．物理小组的同学在实验室利用下图甲所示的装置来探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。已知当地的重力加速度为g。 （1）实验中，需要补偿阻力。在小车后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜度。接通打点计时器的电源，使小车在 （选填“挂”或“不挂”）砂桶时，打出的纸带上的点迹间隔相等，则说明补偿好阻力。 （2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车上砝码的质量，如图乙所示是某次用打点计时器打下的一条纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，纸带上每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出，根据纸带可求出小车运动时的加速度大小为 。（结果保留两位有效数字） （3）小组同学根据多次实验数据，描绘出如图丙所示的（a表示小车加速度，M表示小车及砝码总质量）。已知实验中已经完全补偿了阻力的影响，发现图像不过原点，原因是 ，纵轴上的截距的物理意义是 （用题中所给的字母表示）。 2．某同学用如图1所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验，使槽码的质量不变以保持拉力不变，通过在小车内放置砝码改变小车的质量M，通过打点计时器打出的纸带计算小车的加速度a，已知打点计时器的频率为50 Hz。 （1）如图2所示是某次实验时得到的一条纸带，已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出，可知打下2点时小车的速度大小为 m/s，小车的加速度大小为 。（保留2位有效数字） （2）该同学通过改变小车的质量，根据多组数据作出了如图3所示的图像，该图像不过坐标原点的原因可能是 。 （3）该同学在小车上固定一竖直薄板，欲探究空气阻力与速度的关系，一次实验中得到了小车速度v与时间t的图像如图4所示，可以得出的结论是 。 3．某同学用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。 （1）实验时保持小车的质量不变，为了能使钩码所受的重力近似作为小车受到的合力，钩码质量m和小车质量M选取以下哪一组更好 。 A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g （2）按正确的实验操作，打出的一条纸带如图乙所示，纸带上A、B、C、D、E为计数点，相邻两计数点间还有一个计时点，打点计时器所用交流电频率为50Hz，则小车做匀加速直线运动的加速度a= m/s2（结果保留二位有效数字）；如果当时电网中交变电流的频率>50Hz，但当时该同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。 （3）若不断增大钩码质量进行实验，得到的的关系如图丙所示，由图可见F较大时图线发生明显弯曲，如果已知小车质量为M，某次对应钩码质量为m，重力加速度为g，则图中a2表达式应为 （用M、m和g表示）。 2、 拉力直测法 4．某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。甲图中小车A的质量为M，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码B的质量为m，C为力传感器（与计算机连接可以直接读数）。实验时改变B的质量，记下力传感器的对应读数F，不计绳与滑轮的摩擦。 （1）在实验过程中， （选填“需要”或“不需要”）满足“小车A的质量M远大于钩码B的质量m”这一条件。 （2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 （结果保留两位有效数字）。 （3）该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图丙所示，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为 。 A．     B．     C．     D． 5．在探究加速度a与物体所受合力F关系的实验中，如图甲所示为实验装置简图。 （1）下列做法正确的是 ； A．实验需