专题4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系【练】--2023-2024学年高一物理同步讲练测

专题4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系【练】 1．（2023秋·广东广州·高一华南师大附中校考阶段练习）某同学用如图甲所示的实验装置“探究重物加速度与合外力的关系”，用力传感器测量绳子拉力。将无线力传感器和小车固定在一起，将细绳的一端与重物相连，另一端系在传感器的挂钩上。本实验中，保持绳端所挂重物质量不变，先按住小车，记下传感器读数为；然后在小车上放置不同质量的钩码，释放小车，从而得到绳子的不同拉力大小与小车相应的加速度大小。己知打点计时器的打点周期为。 （1）除了图中所给器材以及交流电源和导线外，还必须使用的器材有 。 A．秒表    B．弹簧测力计    C．刻度尺 （2）关于本实验，下列说法正确的是 。 A．必须将木板远离定滑轮的一端垫高，平衡摩擦力 B．需调节滑轮高度，使牵引小车的细线平行于木板 C．应先接通电源，后释放小车 D．需让小车的质量远大于重物的质量 （3）实验中打出的其中一条纸带如图乙，各计数点间均有四个打点。由该纸带上标示的测量数据，可求得加速度大小 （结果保留三位有效数字）； （4）通过计算得到与的差值，作出加速度大小与的图像如图丙，该图像的斜率的 （用题中所给符号表示）。 2．（2023春·云南曲靖·高一校考阶段练习）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，利用如图所示的装置。 （1）本实验采用的实验方法是 。 A．控制变量法    B．假设法    C．理想实验法 （2）实验中要平衡阻力，应把 （选填“左”，“右”）端适当垫高。 （3）在探究时，为了直观判断加速度a与质量m二者间的关系，应作出 （选填“”或“”）图像。 3．（2023秋·福建漳州·高一福建省华安县第一中学校考阶段练习）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．   4．（2023·云南·高一校联考阶段练习）（1）我们已经知道，物体的加速度a同时跟合外力F和质量M两个因素有关。探究这三个物理量之间的定量关系所涉及的物理思想方法是 。 A．控制变量法    B．累积测量法    C．合理外推法 （2）为了探究加速度与力、质量的关系，某同学设计了如图所示的甲、乙、丙3种方案，小车质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用m表示。 为便于测量合外力的大小，并得到“小车质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比”的结论，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。 A．三种方案中只有甲方案需要平衡摩擦力 B．三种方案都需要平衡摩擦力 C．三种方案中只有甲方案需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的质量M的条件 D．三种方案都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的质量M的条件 （3）该同学利用乙方案打出的纸带求加速度时，求加速度的处理方案有两种： A．根据利用逐差法计算 B．利用公式计算 两种方案中，你认为选择方案 比较合理。 （4）如图为实验中打出的一条纸带，从比较清晰的AB点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz，则打点计时器打下D点时小车的速度大小 ，小车的加速度 。（结果均保留2位有效数字） 5．（2023·内蒙古鄂尔多斯·高一校联考期末）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