课时跟踪练15 第三章 实验4 探究加速度与力、质量的关系（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

多学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 课时跟踪练15探究加速度与力、质量的关系 基础应用练 1.(2022安徽合肥八中模拟)某同学用如图甲所示的装置做“探究物体的加速度与力的关系” 的实验。实验时保持小车的质量不变，用钩码的重力作为小车受到的合外力，根据打点计时器在小 车后端拖动的纸带上打出的点迹计算小车运动的加速度。 小车纸带 打点计时器 热木 平面轨道 钩码 甲 单位：C四 1390日 E 8.8014.70 21.60 (I)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的 5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点的 距离。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量 值a= m/s2(结果保留2位有效数字)。 (②)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数 据画出α一F关系图线，如图丙所示。试分析：图线不通过坐标原点O的原因是 a 0 丙 答案：(1)1.0(2)没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够 解析：(1)由逐差法求解加速度，a=(xCD十xDE)一(x4B十xBC)(2T)2,其中xAs=3.90cm, x8c=4.90cm,xcp=590cm,xox=6.90cm,T=0.1s,则a=1.0m/s2。 3)由a一F图像可知，当加速度为0时，外力F≠0，因此图线不过原点O的原因是没有平衡摩 擦力或摩擦力平衡不够。 2.(2020浙江7月选考)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案： 图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下： ①)挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑： )取下托盘和砝码，测出其总质量为m,让小车沿木板下滑，测出加速度a: ⅲ)改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a一F的关系。 独家投权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教铺专家 打点计时器 纸带 甲 打点计时器 M口 (I)实验获得如图丙所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时 小车的速度大小a= m/s(保留2位有效数字)： 6 d f mmmpmmjmmmpmmmmmmmmpmpmmmmmpm 29303132333435363738rm 丙 (2)需要满足条件M>m的方案是 (选填“甲”“乙”或“甲和乙”)：在作a一F图像时， 把mg作为F值的是 (选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。 答案：(1)0.19(2)甲甲和乙 解析：(1)相邻两个计数点之间的时间间隔T=5×0.02s=0.10s,根据做匀变速直线运动的质点 在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得打d点时小车的速度大小？u=#c)2T 36.10-32.402×0.10×10-2ms≈0.19ms。 (②)在题图甲中把托盘和砝码的重力视为小车受到的拉力，需要满足条件>m:在图乙中挂上 托盘和砝码，使小车匀速向下运动，受力平衡，去掉托盘和砝码，小车所受的合外力F等于托盘和 砝码的重力mg。所以需要满足条件>m的方案是甲；在作a一F图像时，把mg作为F值的是甲 和乙。 素养提升练 3.(2021·全国甲卷)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一 端放在水平桌面上，形成一倾角为a的斜面（已知sina=034,cosa=0.94),小铜块可在斜面上加速 下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续 相等时间间隔（每个时间间隔△T=0.20s)内小铜块沿斜面下滑的距离s(a=1,2,3,4,5),如下表 所示。 35 55 S2 S3 SA S5 独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 5.87cm 7.58cm 9.31cm 11.02cm 12.74cm 由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为 m/s2,小铜块与瓷砖表面间的动 摩擦因数为 (结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80ms2) 答案：0.430.32 解析：由于1的距离最短，测量误差最大，故舍去，根据逐差法有a=(s5十s4)一(s3+s2) (2T)2,代入数据可得小铜块沿斜面下滑的加速度大小a≈0.43m/s2,对小铜块受力分析，根据 牛顿第二定律有mng sin a-一mg cos a=ma,代入数据解得u≈0.32。 4.(2022山：东青岛二模)用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系，带