高中物理人教必修一4. 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系練習(xí)原卷版

1、第四章 運(yùn)動和力的關(guān)系4.2 實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1如圖所示某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的所示某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的掛鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究所示某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a-F圖像。(1)圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是_；(2)本實(shí)驗(yàn)中是否需要細(xì)沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量_(填“是”或 “否”)(3)由圖像求出小車和傳感器的總質(zhì)量為_kg；2如圖1所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量

2、的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應(yīng)關(guān)系圖鉤碼的質(zhì)量為m1，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g（1）下列說法正確的是_A每次在小車上加減砝碼時，應(yīng)重新平衡摩擦力B實(shí)驗(yàn)時若用打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)先釋放小車后接通電源C本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1D在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a1m2圖象（2）實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測得F=m1g，作出aF圖象，他可能作出圖2中_ （選填“甲”、“乙”、“丙”）圖線此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是_A小車與軌道之間存在摩擦B導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C鉤碼的總質(zhì)量太大D所用小車的質(zhì)量

3、太大（3）實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量得到的1m2a圖象，如圖3設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動摩擦因數(shù)=_3在利用圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中。（1）下列做法正確的是_（填字母代號）。A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行B在長木板帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，使小車在不受牽引力時能勻速下滑C實(shí)驗(yàn)時，先放開小車再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源D增減小車上的砝碼即改變小車的總質(zhì)量后，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，紙帶上已量出某些點(diǎn)間的距離。已知打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為50Hz，則打下C

4、點(diǎn)時，小車的速度大小為_m/s，小車的加速度大小為_m/s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）保持小車（含車上砝碼）的質(zhì)量不變，某同學(xué)利用圖甲所示的裝置，研究加速度a與拉力F的關(guān)系時，得到圖丙所示圖線。則該圖線不過原點(diǎn)的原因是_。4某次“探究加速度a跟物體所受的合外力F和質(zhì)量m的關(guān)系”時，實(shí)驗(yàn)如下(1)下列做法正確的是_ (填字母代號)A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行B在調(diào)節(jié)木板傾斜角度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上C實(shí)驗(yàn)時，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源D通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需重新調(diào)節(jié)木板傾角(2)圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖乙為

5、某次實(shí)驗(yàn)得到的一段紙帶，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E間的時間間隔為0.1 s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為_m/s2 (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，進(jìn)行多次測量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示。圖中直線沒有通過原點(diǎn)，其主要原因是_(4)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車中砝碼質(zhì)量，進(jìn)行多次測量，得到小車加速度a、質(zhì)量m及其對應(yīng)的的數(shù)據(jù)如表中所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678車加速度1.901.721.491.251.000.750.500.30車和砝碼質(zhì)量0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032

6、.502.001.411.000.60.在圖示的坐標(biāo)紙中畫出物體的a圖線；（_）根據(jù)作出的a圖象可以得到的結(jié)論是：_5某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（1）下列做法正確的是 _ （選填字母代號）A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行B在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上C實(shí)驗(yàn)時，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源D通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度（2）為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動時受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量_木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量（選填“遠(yuǎn)大于”“

7、遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）（3）甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為甲、乙，由圖可知，m甲 _ m乙 ，甲 _ 乙（選填“大于”“小于”或“等于”）6在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車,位移傳感器(發(fā)射器)隨小車一起沿傾斜軌道運(yùn)動，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端；實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次,列表記錄

8、四組數(shù)據(jù).a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00(1)實(shí)驗(yàn)中使用位移傳感器和計(jì)算機(jī)，可以便捷地獲取信息和處理信息，所獲取的信息是_;(2)在坐標(biāo)紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線_;(3)從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過程中的不當(dāng)之處是:_(4)如果實(shí)驗(yàn)時，在小車和重物之間接一個不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器，如圖(b)所示，從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將_.(填“變大”，“變小”，“不變”)7某物理課外小組利用圖甲中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。（1）除了甲圖中所給器材以及交流電源和導(dǎo)線外，為完成實(shí)驗(yàn)在下列器材中，還必須使用的器材是_

9、。（選填正確選項(xiàng)的字母）A秒表 B天平（含砝碼） C彈簧測力計(jì) D刻度尺（2）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條符合要求的打點(diǎn)紙帶，如乙圖所示。已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，已測量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距為x1、x2、x3、x4、x5、x6。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，較準(zhǔn)確得出小車的加速度，則小車加速度的表達(dá)式為a=_。（3）某組同學(xué)在驗(yàn)證加速度與力的關(guān)系時，獲得數(shù)據(jù)后，在坐標(biāo)系中作出了如丙圖所示的a-F圖象。此圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是_。這組同學(xué)使用的小車的質(zhì)量為_kg。8某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示的裝置探究加速度與力的關(guān)系（1）下列做法正確的是 _ (填字母代號)A將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砝碼和砝碼桶，輕推小

10、車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動B將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砝碼和砝碼桶的牽引下運(yùn)動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動C將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，撤去砝碼和砝碼桶，先輕推小車，然后給打點(diǎn)計(jì)時器通電，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動D將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，撤去砝碼和砝碼桶，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動（2）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，除了上述平衡摩擦力之外，還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是_（3）

11、甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為甲、乙，由圖可知，m甲 _m乙 ，甲 _ 乙(填“大于”、“小于”或“等于”)(4)為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，某小組對上述實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改裝，如圖所示，改裝時帶滑輪的長木板和彈簧測力計(jì)均水平固定在用改裝后的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，一定要進(jìn)行的操作是_A小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)B改變砂和砂桶質(zhì)量，打出幾條紙帶C用天平測

12、出砂和砂桶的質(zhì)量D為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，以加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的aF圖線如圖所示，已知圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為_9如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況。鉛山一中高一（1）物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用該裝置來完成“探究牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。(1)打點(diǎn)計(jì)時器使用的電源是_(選填選項(xiàng)前的字母)A直流電源 B交流電源(2)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是_(選填選項(xiàng)前的字母),A把長木板右端墊高 B改變小車的質(zhì)量在不掛重物且_(選填選項(xiàng)前的字母

13、)的情況下，輕推一下小車若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響A計(jì)時器不打點(diǎn) B計(jì)時器打點(diǎn)(3)接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個點(diǎn)標(biāo)為O.在紙帶上依次取A、B、C若干個計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，測得A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3如圖所示實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg，從打O點(diǎn)到打C點(diǎn)的過程中，打B點(diǎn)時小車的速度v_.(4)以a為縱坐標(biāo)，F(xiàn)為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖所示的aF圖象由此圖象可得隨F變化的表達(dá)式為_根據(jù)力與運(yùn)動的表達(dá)式中可能包含這個因子，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_(5)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映aF關(guān)系的是_ABCD10某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車的加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系。所用交變電流的頻率為50Hz。