第4章 2. 实验：探究加速度与力、质量的关系(练案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理必修第一册同步学习指导（人教2019）

练案[２５] 第四章　 运动和力的关系 ２. 实验:探究加速度与力、质量的关系 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１. (２０２３􀅰北京市东城区高一检测)图甲是用来 探究加速度和力之间关系的实验装置示意 图ꎬ图乙是其俯视图ꎮ 两个相同的小车ꎬ放在 带有定滑轮的木板上(事先通过调节木板与 水平面间的夹角来抵消摩擦力的影响)ꎬ前端 各系一条细绳ꎬ绳的另一端跨过定滑轮各挂 一个小盘ꎬ盘里放有砝码ꎮ 两个小车后端各 系一条细线ꎬ细线后端用夹子固定ꎬ打开夹 子ꎬ小盘和砝码牵引小车运动ꎬ合上夹子ꎬ两 小车同时停止运动ꎮ (１)用刻度尺测出两小车的位移ꎬ位移之比就 等于它们的　 加速度　 之比ꎻ (２)为了探究加速度大小和力大小之间的关 系ꎬ应保持两个　 小车　 (选填“小车”或“小盘 和砝码”)的质量相等ꎻ (３)为减小误差ꎬ应使小盘和砝码的总质量尽 可能　 远小于　 (选填“远小于”“等于”或“大 于”)小车质量ꎮ ２. (２０２２􀅰甘肃省会宁县第三中学高一期末)某 同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二 定律ꎮ (１)为了验证加速度与合外力成正比ꎬ实验中 必须做到　 ＡＣ　 ꎮ Ａ. 实验前要平衡摩擦力 Ｂ. 每次都必须从相同位置释放小车 Ｃ. 拉小车的细绳必须保持与轨道平行 Ｄ. 拉力改变后必须重新平衡摩擦力 (２)如图为某次实验中得到的一条纸带ꎬ从中 确定五个计数点ꎬ量得 ｄ１ ＝ ８. ００ ｃｍꎬｄ２ ＝ １８. ００ ｃｍꎬｄ３ ＝ ３０. ００ ｃｍꎬｄ４ ＝ ４４. ００ ｃｍꎮ 每 相邻两个计数点间还有 ４ 个点未画出ꎮ 则小 车的加速度 ａ ＝ 　 　 　 　 ｍ / ｓ２ꎮ (结果均保留 两位有效数字) (３)在验证“质量一定ꎬ加速度 ａ 与合外力 Ｆ 的关系”时ꎬ某学生根据实验数据作出了如图 所示的 ａ － Ｆ 图像ꎬ其中图线不过原点并在末 端发生弯曲ꎬ产生这种现象的原因可能有 存在纵截距ꎬ说明木板斜角过大ꎬ平衡摩擦力 过度、图线弯曲说明重物的质量不再远远小 于小车质量ꎬ即 ｍ≪Ｍ 不成立　 ꎮ ３. (２０２２􀅰云南保山市智源高级中学有限公司 高一期末)为了探究物体质量一定时加速度 与力的关系ꎬ甲同学设计了如图所示的实验 装置ꎮ 其中 Ｍ 为小车的质量ꎬｍ０为沙和沙桶 的总质量ꎮ 一轻绳跨过轻质的定滑轮和动滑 轮一端连接沙桶ꎬ另一端连接拉力传感器ꎬ拉 力传感器可测出轻绳中的拉力大小ꎮ 实验过 程中ꎬ每次在释放小车后ꎬ读出拉力传感器的 示数并记为 Ｆꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — ２５１ — {#{QQABbYQEogAoABBAAQgCQwXgCACQkBEACAoOxBAAsAABgBFABAA=}#} (１)实验过程中ꎬ下列操作正确的是　 ＡＢ　 ꎮ Ａ. 调整长木板左端的定滑轮ꎬ使得细线与长 木板平行 Ｂ. 在不挂沙桶的前提下ꎬ将带滑轮的长木板 右端垫高ꎬ以平衡摩擦力 Ｃ. 小车靠近打点计时器ꎬ先释放小车ꎬ再接通 电源 Ｄ. 为减小误差ꎬ实验中要保证沙和沙桶的总 质量 ｍ０远小于小车的质量 Ｍ (２)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸 带(两计数点间还有四个点没有画出)ꎬ已知 打点计时器采用的是频率为 ５０ Ｈｚ 的交流电ꎬ 根据纸带可求出小车的加速度为　 ２. ０　 ｍ / ｓ２ (结果保留两位有效数字)ꎮ (３)甲同学以力传感器的示 数 Ｆ 为横坐标ꎬ加速度 ａ 为 纵坐标ꎬ画出的 ａ － Ｆ 图像 是一条直线ꎬ图线与横坐标 的夹角为 θꎬ求得图线的斜 率为 ｋꎬ则小车的质量为　 Ｃ　 ꎮ Ａ. １ｔａｎ θ　 　 　 　 　 　 Ｂ. ｔａｎ θ Ｃ. ２ｋ Ｄ. １ ｋ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 练案[２６] 第四章　 运动和力的关系 ３. 牛顿第二定律 合格考训练 一、选择题 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１. (２０２３􀅰内蒙古包头高一期末)牛顿是经典力 学的奠基人ꎬ牛顿三定律是物理学乃至自然