第10讲 实验：探究加速度与力、质量的关系（课后专项突破及单元综合测）-【划重点】2023-2024学年高一物理上学期期中期末复习精细讲义

第10讲 实验：探究加速度与力、质量的关系—课后专项突破及单元综合测 ——划重点之复习强化精细讲义系列 一、实验题 1．某同学利用如图所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。 （1）实验时保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是 （选填选项前的字母）． A．小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力        B．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度C．保证不超过细线承受的最大拉力                    D．使小车的速度不至于过大 （2）某同学通过实验得到如图所示的图像，造成这一结果的原因是 ． （3）某同学得到如图所示的纸带．已知打点计时器电源频率为．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，由此可算出小车的加速度 （保留两位有效数字）． （4）“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在探究加速度a和小车质量M的关系时，由于没有能够始终满足（m为沙桶和沙的总质量）的条件，结果得到的图像应该是下图中的 ． 2．如图1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拉力的大小，为带滑轮小车的质量，为砂和砂桶的总质量。实验时先不挂砂桶，将木板右端垫高，调整垫块的左右位置，平衡摩擦力，然后挂上砂桶，改变桶中砂的质量，多次进行实验。完成下列问题：    （1）实验中 （填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。 （2）以拉力传感器的示数为横坐标，小车的加速度为纵坐标，画出的图像是一条过坐标原点的直线，如图2所示，则图线的斜率 （用表示）。 （3）若某同学实验中加垫块过高，采集实验数据作出的图像可能是 。 A．  B．  C．   3．某学习小组利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为50Hz。    （1）关于本次实验的注意事项，下列说法正确的是 。 A．实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 B．实验时应将长木板的右端垫高以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力 C．实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源 （2）实验得到图乙所示的纸带，纸带上各点均为计时点，计时器打出B点时小车速度大小 ，小车加速度大小 （结果保留两位有效数字）。    （3）改变砂和砂桶的总质量，得到多组力传感器示数F和小车加速度，以为横轴为纵轴作出图像，该图像的斜率为，则小车质量 （用表示）。 4．图（a）是某班同学探究质量一定时物体的加速度与合力的关系的实验装置。他们的设计思路是：①利用拉力传感器测细绳的拉力F并将其作为小车受到的合力；②利用穿过打点计时器且连在小车后端的纸带测小车的加速度a；③利用测得的数据作图像并得出结论。 （1）图（b）是实验中挑选出的一条点迹清晰的纸带，图中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，打点周期为，由该纸带可求得小车的加速度 （结果保留2位有效数字）。 （2）如图是三个小组分别做出的图像，其中平衡摩擦力时木板垫得过高得到的是图像 ；图像 对应的小车质量最小（均填序号字母）。 A．B．C． 5．（1）某同学要探究加速度与力的关系，实验装置如图甲所示。先调整木板倾角，使小车恰好沿斜面匀速下滑，然后保持斜面倾角不变，撤掉钩码，将小车靠近打点计时器由静止释放。实验得到加速度与合外力的关系图线，正确的是( ) A．   B．  C．   （2）若利用图乙装置，完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，操作如下： ①平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图丙所示，应 （填“减小”或“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间距 为止。 ②图丁为小车质量一定时，根据实验数据描绘的小车加速度a的倒数与盘和砝码的总质量m的倒数之间的实验关系图像。若牛顿第二定律成立，则小车的质量 kg。（g取） 6．如图所示为验证“牛顿第二定律”的实验装置简图，电源频率为50Hz，请回答下列问题： （1）如图是某次实验时得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.10s，由图中数据可计算出打计数点“1”时小车速度为 m/s，小车的加速度大小为 m/s2。（结果保留2位有效数字） （2）实验中，以下说法正确的是 ； A．实验时，先放开小车，后接