专题05 验证牛顿第二定律-2024年高考物理实验最新模拟题精练

必修部分力学实验最新模拟题冲刺 专题5 验证牛顿第二定律 1. (2024天津宁河区期末)学校某物理实验小组用如图1所示的实验装置来验证“当物体的质量一定时，加速度与所受合外力成正比”的实验。 （1）实验时，下列操作中正确的是_______ A.用天平测出砂和砂桶的质量 B.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源 C.为了实验准确，每次改变砂桶中砂的质量后，都要重新平衡摩擦力 D.平衡摩擦力时，将无滑轮端适当垫高，在小车后端连纸带且穿过打点计时器，小车前端不需要悬挂砂桶 （2）如图2所示是实验中选择的一条合适的纸带（纸带上相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出），已知打点计时器的打点频率为，该小车的加速度_______。 （3）若保持小车的质量不变，改变砂桶中砂的质量，记录多组拉力传感器的示数F和对应纸带求出的加速度a的数值，并根据这些数据，绘制出如图3所示的图像，分析此图像不过原点的原因可能是________，实验小组仔细分析图像，得出了实验所用小车的质量为_______。 2.. (2024山西晋城名校联考)某同学利用图1所示装置验证牛顿第二定律。 实验步骤如下： （1）将气垫导轨一侧用升降台（图中未画出）垫高，固定弹簧测力计一端，另一端用细线拉住滑块，滑块静止在气垫导轨的某一位置，调整细线与气垫导轨平行，记下弹簧测力计的示数如图2所示，则__________N。 （2）保持滑块质量不变，撤去细线，让滑块由静止开始下滑，设滑块受到的合外力为F，则F=_______N。某次实验中通过速度传感器得到滑块运动的v-t图像如图3所示，可知滑块的加速度为_________m/s²（结果保留2位有效数字）。 （3）改变气垫导轨的倾角，重复上述步骤可测出多组F、a数据，作出a—F图像如图4所示，由图可知该滑块的质量为___________kg（结果保留2位有效数字）。 3. （2024浙江舟山期末）某兴趣小组用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）除了图1中所给器材以及学生电源、导线外，还必须使用的器材有______。（多选） A.秒表 B.刻度尺 C.铁架台 D.天平 （2）关于本实验，下列说法正确的是______。 A.每次释放小车位置必须相同 B.槽码的质量应远小于小车的质量 C.实验时，应先释放小车再接通打点计时器的电源 D.补偿阻力时，应将悬挂槽码的细绳通过定滑轮拴在小车上 （3）图2是实验打出纸带的一部分，A、B、C、D、E是5个计数点，相邻计数点之间均有4个点未画出。已知打点计时器接在频率为的交流电源上，则小车运动的加速度大小为______（结果保留两位有效数字）。 （4）在探究加速度a与小车质量M的关系时，保持槽码的质量m不变，在正确补偿阻力的情况下，由实验测得a和的关系如图3实线所示。较大时，图线明显偏离直线的主要原因是______。 A.此时测得的加速度存在较大误差 B.此时测得的小车质量存在较大误差 C.此时小车所受合力与较小时相比偏小 4. （2024浙江金华期末） 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中 （1）为了减少实验误差，图甲A、B两套装置中更为合适的是______（选填“A”或“B”）。 （2）下列是该实验的部分操作步骤： A.释放小车 B.安装纸带 C.固定打点计时器 D.接通电源 以上步骤的正确操作顺序是______（填步骤前的选项字母） （3）在实验过程中，得到一条纸带如图乙所示，打点计时器打点的时间问隔为，选取六个计数点，两相邻计数点间有四个打点未标出。从图中读出的位置______；该小车的加速度大小______（计算结果保留两位有效数字）。 （4）根据实验收集的数据作出的图线如图丙所示，结合终甲所示的实验装置，请你计算小车的质量______（计算结果保留两位有效数字）。 5．（2024安徽六校教育研究会第二次素养测试）某探究小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与物体质量的关系。首先平衡小车所受的摩擦力，保持砂和砂桶的质量一定。接通电源，释放小车。多次改变小车的质量，利用位移传感器测出所有对应的位置x并描绘x－t图象。 (1)图乙为小车质量M＝0.4 kg时位移传感器记录下描绘的x－t图象。由图象可知，此时小车的加速度a＝________ m/s2。 (2)该小组根据数据作出了加速度a的倒数和小车质量M的图象如图丙，图丙中图线没有过原点，小组讨论后认为图线确实不应该过原点。请用所学知识分析，图丙中c＝________，利用题中信息求出实验中砂和砂桶的质量m＝________ kg。(结果保留1位有效数字，当地重力加速度g＝10 m/s2) 6. （2024宁夏银川一中第六次月考）某实验小组用气垫导轨探究加速度与力、质量的关系，实验装置如