人教版高中物理必修一同步測(cè)試：6.2牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)（無(wú)答案）

牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)1、為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置.（1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出小車(chē)受力，并用括號(hào)中字母表示出小車(chē)所受合力_（小車(chē)質(zhì)量M,動(dòng)摩擦因數(shù)，斜面傾角，拉力T） （2）為了使小車(chē)所受合力等于拉力應(yīng)采取做法是_。A.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)在細(xì)砂和小桶拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng) B.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)在細(xì)砂和小桶拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)C.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛細(xì)砂和小桶的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)D.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛細(xì)砂和小桶的情況下使小車(chē)恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)（3）細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量為m，小車(chē)的質(zhì)量為M，實(shí)驗(yàn)要求m_M(填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)。該實(shí)驗(yàn)的原理是在平衡小車(chē)受到的阻力后，認(rèn)為小車(chē)受到的合外力是_，其值與真實(shí)值相比_(填“偏大”或“偏小”)，小車(chē)受到合外力的真實(shí)值為_(kāi)。（4）保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變細(xì)砂的質(zhì)量，甲、乙、丙三位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別作出了小車(chē)的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖(c)、(d)，(e)所示。圖(c)中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲，偏離了原來(lái)的直線，其主要原因是_。圖(d)中的圖線不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是_。圖(e)中的圖線不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是_。（5）保持細(xì)砂和砂桶的質(zhì)量不變，改變小車(chē)的質(zhì)量M，分別得到小車(chē)的加速度a與其對(duì)應(yīng)的質(zhì)量M，處理數(shù)據(jù)的恰當(dāng)方法是作_(填“aM”或“a1/M”)圖象。（6）圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔0.1s.根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為_(kāi).（保留三位有效數(shù)字）2、甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別采用如圖甲、乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合力成正比”這一物理規(guī)律。已知他們使用的小車(chē)完全相同，小車(chē)的質(zhì)量為M，重物的質(zhì)量為m，試回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須滿足“M遠(yuǎn)大于m”的實(shí)驗(yàn)小組是_。(填甲、乙或丙)(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙三組同學(xué)的操作均完全正確，甲、乙、丙中的F依次是彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)、重物的重力、力傳感器的示數(shù)，他們作出的aF圖線如圖丁中A、B、C所示，則甲組實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的圖線是_、乙組實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的圖線是_。（填A(yù)、B或C）(3)若丁圖中直線A的斜率為k，則小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)，乙組同學(xué)得到的一條紙帶如圖戊所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，根據(jù)所標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)可算得：小車(chē)的加速度為_(kāi)m/s2，打下2點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為_(kāi)m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)3、某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈管秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫(huà)出兩條平行線MN、PQ，并測(cè)出間距d。開(kāi)始時(shí)讓木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)庫(kù)擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間t。(1)木板的加速度可以用d、t表示為a=_；(2)改變瓶中水的質(zhì)址重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是_；(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是_。A.可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)B.可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小C.可以比較精確地測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小D.可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度4、某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖所示甲的裝置來(lái)驗(yàn)證物體的加速度與合外力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：氣墊導(dǎo)軌、滑塊（左端裝有遮光板，總質(zhì)量為m）、光電門(mén)（配接數(shù)字計(jì)時(shí)器）、米尺、游標(biāo)卡尺、鐵架臺(tái)。實(shí)驗(yàn)中，用米尺測(cè)得導(dǎo)軌頂端A與光電門(mén)所在位置B的距離為L(zhǎng)，A、B之間的高度為h。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光板的寬度d，如圖乙所示，則d=_cm(2)接通氣源，讓滑塊從A端由靜止開(kāi)始沿氣墊導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，讀出遮光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，若遮光板的寬度用d表示，則滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度v=_，下滑過(guò)程的加速度a=_，所受合外力F=_（用題目所給物理量的字母表示）。(3)實(shí)驗(yàn)中，保持滑塊質(zhì)量不變，而且保證滑塊每次都從導(dǎo)軌的頂點(diǎn)A由靜止釋放，改變木板左端的高度，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，可得到多組h和t的測(cè)量值，做出_(選填或)的圖像，如果圖像是線性的，便可驗(yàn)證質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比。5、某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案,其實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.已知小車(chē)質(zhì)量M=400g,砝碼盤(pán)質(zhì)量M0=10g,所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f=50Hz.其實(shí)驗(yàn)步驟是:A.按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,輕推小車(chē)后,使小車(chē)能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng);C.取下細(xì)繩和砝碼盤(pán),記下砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量m;D.再接通電源,然后放開(kāi)小車(chē),打出一條紙帶,由紙帶求得小車(chē)的加速度a;E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤(pán),改變砝碼盤(pán)中砝碼質(zhì)量,調(diào)節(jié)墊塊的位置,改變傾角,重復(fù)B-D步驟,求得小車(chē)在不同合外力F作用下的加速度.回答下列問(wèn)題:（g=10m/s2）(1)按上述方案做實(shí)驗(yàn),是否要求砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量?_(填“是”或“否”).(2)實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖2,由該紙帶可求得小車(chē)的加速度a=_m/s2.此時(shí)砝碼盤(pán)中所加砝碼質(zhì)量為_(kāi)g(本題結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 6、某同學(xué)探究鉤碼加速度與合外力的關(guān)系，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板固定在桌面上，用輕繩繞過(guò)定滑輪及光滑的動(dòng)滑輪將滑塊與彈簧測(cè)力計(jì)相連。實(shí)驗(yàn)中保持鉤碼的質(zhì)量不變，在滑塊上增加砝碼進(jìn)行多次測(cè)量，每一次滑塊均從同一位置P由靜止釋放，在鉤碼帶動(dòng)下滑塊向右運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和光電門(mén)的遮光時(shí)間t，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得鉤碼受到的重力為G，用刻度尺測(cè)得P與光電門(mén)間的距離為s，用螺旋測(cè)微器測(cè)得滑塊上窄片的寬度為d。（1）實(shí)驗(yàn)中_（選填“需要”或“不需要”）平衡滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力；（2）鉤碼的加速度大小a=_（用含有d、t、s的表達(dá)式表示）。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的下列圖像中最符合本實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況的是_。7、如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。小車(chē)上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子。沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m，小車(chē)的總質(zhì)量(包括車(chē)、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M。驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：先平衡摩擦力之后，掛上沙桶，從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出。多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度。本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車(chē)中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫(huà)出aF圖象，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線。你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？答：_。(填“合理”或“不合理”)本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？答：_(填“是”或“否”)。理由是：。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率f=50Hz。下圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出。寫(xiě)出用s1、s2、s3、s4以及f來(lái)表示小車(chē)加速度的計(jì)算式：a=_ 。根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車(chē)的加速度大小為_(kāi)m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。8、如圖甲所示為阿特武德機(jī)的示意圖，它是早期測(cè)量重力加速度的器械，由英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特武德于1784年制成他將質(zhì)量均為M的兩個(gè)重物用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接后，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。再在一個(gè)重物上附加一質(zhì)量為m的小物塊，這時(shí)，由于小物塊的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運(yùn)動(dòng)并測(cè)出加速度，完成一次實(shí)驗(yàn)后，換用不同質(zhì)量的小物塊，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出不同m時(shí)系統(tǒng)的加速度。所產(chǎn)生的微小加速度可表示為a=_(用M、m、重力加速度g表示)；若選定如圖甲所示左側(cè)重物從靜止開(kāi)始下落的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量，想要求出重物的質(zhì)量M，則需要測(cè)量的物理量有：_A小物塊的質(zhì)量m B重物下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間C繩子的長(zhǎng)度 D滑輪半徑經(jīng)過(guò)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組a、m數(shù)據(jù)，作出圖像，如圖乙所示，已知該圖像斜率為k，縱軸截距為b，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=_，并可求出重物質(zhì)量M=_。9、用圖示裝置測(cè)量重錘的質(zhì)量，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和n塊質(zhì)量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺(tái)上安裝有光電門(mén)調(diào)整重錘的高度，使其從適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止開(kāi)始下落，讀出遮光片通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間t0；從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開(kāi)始下落，計(jì)時(shí)器記錄的擋光時(shí)間