专题14 实验：探究加速度与力质量的关系-【好题汇编】备战2023-2024学年高一物理上学期期末真题分类汇编（江苏专用）

专题14 实验：探究加速度与力质量关系的实验 1、（2023·南京市·高一上学期期末学情调研测试）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某研究小组设计了两种方案。 【方案1】实验装置如图所示，在满足所挂钩码质量远小于小车质量的前提下，进行实验数据测量、计算和分析。 （1）除小车、钩码、打点计时器（含纸带、复写纸）、刻度尺、导线、开关等器材外，在下列器材中，必须使用的有______。（填选项字母） A.电压合适的直流电源 B.电压合适的交流电源 C.天平 D.秒表 （2）在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的交流电频率为，根据纸带可求得小车的加速度为____（结果保留3位有效数字）。 （3）根据测量数据，作出小车的加速度随细线拉力变化的图线，如图所示。你认为在实验过程中可能存在的问题是______。（填选项字母） A.先释放小车，后接通电源 B.补偿阻力时木板右端垫得不够高 C.先接通电源，后释放小车 D.电源电压过高造成小车加速度测量值偏大 【方案2】实验装置如图所示，力传感器可直接测出轻绳中拉力的大小。已知小车的质量为M，力传感器的质量为，钩码的质量为m。 （4）实验时，不需要进行的操作是______。（填选项字号） A.将图中长木板左端适当垫高，以补偿小车所受阻力 B.应该先接通打点计时器电源，再释放小车 C.释放前，小车要靠近打点计时器放置 D.实验中要求钩码的质量m远小于小车的质量M （5）在完成补偿阻力工作之后，某同学以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的图线如图所示，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则下列关于小车的质量M与这些测量量关系中正确的是______（填选项字母）。 A. B.C. D. 2、（2023·江阴市·高一上学期期终教学质量抽测）某物理学习小组用放在水平桌面上、带有定滑轮的气垫导轨来探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图甲所示。 （1）若认为滑块所受的合力等于砝码的重力大小，下列操作中哪些操作是正确__________。 A．不系牵引细线，接通气泵的电源，调节导轨的支脚，使滑块恰好沿导轨做匀速直线运动 B．不系牵引细线，在不接通气泵的电源情况下，适当地抬高导轨左侧的支脚，使滑块恰好沿导轨做匀速直线运动 C．在挂砝码后，调节定滑轮的高度，使牵引细线与导轨平行 D．实验过程应使砝码的质量远大于滑块的质量 E．在探究加速度与力的关系时，要保持滑块的质量不变，适当改变砝码的质量 （2）已知挡光片的宽度d，实验时由静止释放滑块，测得挡光片中心到光电门中心的距离L及挡光片经过光电门时的遮光时间，则滑块的加速度为__________。 （3）探究加速度与力的关系时，该小组得到的实验数据如下表，根据表格的数据，请你在图乙中作出滑块的加速度a与其受力F的图像_________（取重力加速度），根据图像可知加速度a与力F成__________（选填“正比”或“反比”）。 实验次数 1 2 3 4 5 砝码质量m/g 5 10 15 20 25 加速度 0.14 0.35 0.42 0.56 0.69 （4）探究加速度与质量的关系时，该小组提出来不需要计算加速度具体的值，每改变一次M后，滑块都从同一位置由静止释放，测出挡光片的遮光时间，只要作出__________图像（选填“”、“”、“”或“”）是一条过原点的直线，就能说明加速度与质量成反比。 （5）在探究加速度与质量的关系时，该小组的同学发现当滑块的质量增加到一定的值时，得到的加速度比预期的小，你觉得其中的原因是__________。 3、（2023·淮安市·高一上学期期末调研测试）用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除阻力的影响，实验前必须补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力： （1）某小组补偿阻力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图乙，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止，即认为刚好补偿阻力完毕。请问该小组补偿阻力的操作________（选填“正确”或“不正确”）； （2）如果该小组已按（1）中的操作补偿阻力，保持M（小车质量）不变，通过改变砂桶中沙子质量，得到图像是下图中的________（将选项代号的字母填在横线上）； A. B. C. D. （3）若在另一组实验过程中，保持M（小车质量）不变，通过改变砂桶中沙子质量，得到图像是（2）中的D图，请解释图像不过原点的原因________________； （4）打点计时器使用的交流电频率，下图是某小组在正确操作下获得的一条纸带，A、B、