43 第十章 实验与探究 考点3 探究加速度与力、质量的关系-【领航学考】2027年广东省高中学业水平合格性考试物理复习卷

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 考点3探究加速度与力、质量的关系 真题演练 》单项选择题 1.(2024广东学考)控制变量法是科学探究的方法之一在利用打点计时器”探究加速度与力、质量的关系” 的实验中用到了此方法，该实验装置如图所示，槽码质量远小于小车质量，下列实验操作正确的是（)】 小车 纸带 打点计时器 垫块 槽码古 A.实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源 B.实验前无需平衡小车所受的摩擦力 C探究加速度与质量的关系时，仅改变槽码的质量 D探究加速度与小车所受拉力关系时，仅改变槽码的质量 练基础 》探究加速度与力、质量的关系 实验目的探究加速度与力、质量的关系. 实验原理 1.如图所示装置，保持小车质量M不变，改变桶和沙的质量m,从而改变细线对小车的牵引力F(当≤M时， F=mg近似成立)，测出小车的对应加速度α，由多组α、F数据作出加速度和力的关系αF图像，验证加速度与 外力成正比 纸带 打点计时器 m自 2.保持小桶和沙的质量不变，在小车上加减砝码，改变小车的质量M,测出小车的对应加速度α，由多组α、M 数据作出加速度和质量倒数的关系αM图线，验证加速度是否与质量成反比， 实验器材小车、砝码、小桶、沙、细线、附有定滑轮的长木板、垫块、打点计时器、低压交流电源、导线 两根、纸带、托盘天平及砝码、米尺 实验步骤 1.用调整好的天平测出小车和小桶的质量M和m,把数据记录下来 2把实验器材安装好，先不将挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力. ”独家授权侵权必究 空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 3.平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫块，反复移动垫块的位置，直至小车在斜面上运动时可 以保持匀速直线运动状态（可以从纸带上打的点是否均匀来判断）， 4.在小车上加放砝码，小桶里放入适量的沙，把砝码和沙的质量M和m记录下来将细线系在小车上并绕过滑 轮悬挂小桶，先接通电源，再放开小车打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号 5.保持小车的质量不变，改变沙的质量（要用天平称量），按步骤4再做几次实验 6.算出每条纸带对应的加速度的值 7.用纵坐标表示加速度α，横坐标表示作用力F,即沙和桶的总重力(m+m)g,根据实验结果在坐标平面上描出 相应的点，作图像若图像为一条过原点的直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正 比 8保持沙和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度，用纵坐标表 示加速度α，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图像， 若图像为一条过原点的直线，就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比， 注意事项 1.沙和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的0（想想是为什么）， 2.在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源用手给小车一个初速度如果在纸带上打出 的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡. 3.作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧，但个别 与直线偏离较远的点可以舍去. 例题分析 例1某兴趣小组通过如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系.下列操作正确的是 打点计时器 纸带 木块 砂桶 ·独家授权侵权必究 空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.调整滑轮使牵引小车的细线与长木板保持平行 B挂上砂桶，使长木板适当倾酴斜进行平衡摩擦力 C实验时，先释放小车，再接通打点计时器的电源 D.改变小车的质量后，需要重新调节长木板的倾斜度 【解析】调整滑轮使牵引小车的细线与长木板保持平行，选项A正确.不挂上砂桶，使长木板适当倾斜进行 平衡摩擦力，选项B错误实验时，先接通打点计时器的电源，再释放小车，选项C错误改变小车的质量后，不需 要重新调节长木板的倾斜度，即不需要重新平衡摩擦力，选项D错误 【答案】A 例2（多选）如图甲为用DI$(拉力传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系的实验装置，图乙为 根据测得的多组数据画出的α-F关系图线对于该实验，下列说法正确的是（) 拉力传感器 轨道 小车 钩码 甲 A.小车受到的拉力等于钩码的重力 B.该实验不需要满足钩码的质量必须远小于小车的质量 C.该实验必须保持钩码的质量不变 D.乙图中直线未过原点的原因是补偿阻力时轨道右端垫得过高 【解析】钩码处于加速运动状态拉力小于钩码的重力，故A错误；小车所受合力通过DI$测量，不需要满足 钩码的质量必须远小于小车的质量，故B正确；改变钩码的质量，才能改变小车所受合力，故C错误；直线交于纵 轴，即拉力为零时，小车也会产生加速度，说明补偿摩擦力过度，轨道右端垫得过高，故D正确故选BD 【答案】BD 模拟训练 》单项选择题 1.在探究加速度与力、质量的关系时，可以先控制小车质量不变，改变小车受力，判断加速度与力的关系；再控 制力不变，改变小车质量，判断加速度与质量的关系这一探究过程运用到的科学方法是 () A控制变量法 B等效替代法 C理想模型法 D.微元法 2.在“研究牛顿运动定律的实验”中，某同学在水平实验桌上放置一端有定滑轮的长木板，将不带定滑轮的一 端适当垫起的目的是() A.让小车下滑时有加速度 B.平衡摩擦力 ,独家授权侵权必究◆ 空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 C.让小车下滑时有初速度 D这样做没有意义 3.小明用如图所示实验装置做"探究加速度与质量的关系”实验时，重物和小车的质量分别用和M表示， 为了能直观看出小车加速度与质量的关系，应作出() 小车纸带 重物 A.a-m图像 B.a-M图像 C.a1图像 m D.aM图像 4某学生做“验证牛顿第二定律”的实验，在平衡摩擦力时把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，他所得 到的αF关系可用图中的哪个图线表示（图中α是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）( A B C D 5.“探究加速度与力的关系”实验装置如图所示为减小实验误差，托盘和砝码的质量与小车的质量相比( 小车打点计时器 砝码 A.应大于小车的质量 B应稍小于小车的质量 C应等于小车的质量 D.应比小车的质量小得多 》多项选择题 独家授权侵权必究 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 3b.zxXk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 6.在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持小车的质量不变，改变所挂钩码的数量，多次重复测量在某次实验 中根据测得的多组数据在坐标纸上画出α一关系的点迹如图所示经过分析，发现这些点迹存在一些问题， 产生这些问题的主要原因可能是（) ↑a/m·s F/N A.轨道与水平方向夹角太大 B.轨道倾角太小，或没有平衡摩擦力 C所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势 D.所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势 7.某同学设计了一个探究加速度与物体所受力F及质量M的关系实验.如图所示为实验装置简图，A为小车， B为打点计时器，C为装有沙的沙桶（总质量为m),D为一端带有定滑轮的长方形木板，则（） 电源插头 纸带 B A.小车受到的实际拉力等于沙桶C的总重力mg B.小车受到的实际拉力小于沙桶C的总重力mg C小车实际受到的合力小于拉力 D小车实际受到的合力等于拉力 蜂独家授权侵权必究 考点3 探究加速度与力、质量的关系 真题演练 1.D　【解析】“探究加速度与力、质量的关系”时,A选项,实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车,故A错误.B 选项,实验前需平衡小车所受的摩擦力,让绳子的拉力大小等于小车合外力大小,故B错误.C选项,根据控制变量法,探究加速度与质量的关系时,仅改变小车的质量即可,故C错误.D选项,根据控制变量法,探究加速度与小车所受拉力关系时,仅改变槽码的质量,故D正确. 模拟训练 1.A　【解析】先控制小车质量不变,改变小车受力,判断加速度与力的关系;再控制力不变,改变小车质量,判断加速度与质量的关系.这一探究过程运用到的科学方法是控制变量法.故选A. 2.B　【解析】　因实验过程中要消除摩擦力对实验的影响而平衡摩擦力,让重力沿木板向下的分力与摩擦力平衡可以解决这个问题,故正确选项为B. 3.D　【解析】根据题意,设小车所受合力为F,对小车,由牛顿第二定律有F=Ma,解得a=F·,可知为了能直观看出小车加速度与质量的关系,应作出a-图像.故选D. 4.C　【解析】　倾角偏大,会使得拉力等于零时,也会产生加速度. 5.D 6.BC　【解析】拉力不为零时,加速度仍为零,轨道倾角太小或可能没有平衡摩擦力,故A错误,B正确;造成上部点迹有向下弯曲趋势,原因是没有满足所挂钩码的总质量远远小于小车质量,故C正确,D错误.故选BC. 7.BC 学科网（北京）股份有限公司 $