專題13 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（練）-2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（原卷版）

1、PAGE131某實驗小組為探究加速度與力之間的關(guān)系設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，用DIS（數(shù)字化信息系統(tǒng)）測小車的加速度。通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分做了實驗，得到了兩條圖線，如圖（b）所示。圖線_是在軌道水平的情況下得到的（選填“”或“”）。小車和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為_，小車在水平軌道上運動時受到的摩擦力大小為_。2為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，小車總質(zhì)量用M表示（乙圖中M包括小車與傳感器，丙圖中M包括小車和與小車固連

2、的滑用m表示。（1）為便于測量合外力的大小，并得到小車總質(zhì)量一定時，小車的加速度與所受合外力成正比的結(jié)論，下列說法正確的是（）A三組實驗中只有甲需要平衡摩擦力B三組實驗都需要平衡摩擦力C三組實驗中只有甲需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件D三組實驗都需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件（2）若乙、丙兩位同學(xué)發(fā)現(xiàn)某次測量中力傳感器和測力計讀數(shù)相同，通過計算得到小車加速度均為a，g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋瑒t乙、丙兩人實驗時所用小車總質(zhì)量之比為_，乙、丙兩人實驗用的鉤碼總質(zhì)量之比為_。3如圖所示為“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實驗裝置圖。圖中A為小車，質(zhì)量為m1，連接在小

3、車后面的紙帶穿過電火花打點計時器B，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，2，C為彈簧測力計，實驗時改變2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1D測力計的讀數(shù)始終為2實驗時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的aF圖像，可能是下圖中的圖線（）4在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示，有一位同學(xué)通過實驗測量作出了圖乙中的A圖線試分析A圖線不通過坐標(biāo)原點的原因是_；A圖線上部彎曲的原因是_；5某實驗小組設(shè)計了如圖a所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機(jī)可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖b所

4、示?；瑝K和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=_g；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)=_。重力加速度g取，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力：保留一位有效數(shù)字。1如圖（a）所示，楔形木塊A固定在水平放置壓力傳感器上，A的斜面是光滑的。某同學(xué)將質(zhì)量不同的小鋼球從斜面頂端靜止釋放，記錄小鋼珠在斜面上運動時壓力傳感器的示數(shù)。重力加速度g=s2記錄實驗數(shù)據(jù)后，根據(jù)數(shù)據(jù)做出F-m圖像，如圖（b）。（1）由圖像知，木塊A的質(zhì)量M=_g（保留小數(shù)點后一位）（2）若斜面傾角為，由圖像知，_（保留小數(shù)點后兩位）小鋼珠在斜面上運動的時間_（填“相同”或“不相同”）2要測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒有直接測量工具，某實驗小組應(yīng)用下

5、列器材測量：輕質(zhì)定滑輪質(zhì)量和摩擦可忽略、砝碼一套總質(zhì)量為m、細(xì)線、米尺、秒表，他們根據(jù)已學(xué)過的物理學(xué)知識，改變實驗條件進(jìn)行多次測量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量請完成下列步驟。1實驗裝置如圖，設(shè)左右兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m1、m2；2從m中取出質(zhì)量為m的砝碼放在右邊沙袋B中，剩余砝碼都放在左邊沙袋A中，發(fā)現(xiàn)A下降B上升；3用刻度尺測出沙袋A從靜止下降的距離h（其間A沒有與其它物體發(fā)生碰撞），用秒表測出沙袋A下降時間t，則可知A的加速度大小為a_4改變m，測量相應(yīng)的加速度a，得到多組m及a的數(shù)據(jù)，作出_選填“am”或“a”圖線；5若求得圖線的斜率4m/g

6、s2，截距b2m/s2，沙袋的質(zhì)量m1_g，m2_g。3某同學(xué)在用如圖所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實驗，該同學(xué)在實驗室找到了一個小正方體木塊，接著用這個小正方體木塊把小車軌道的一端墊高，通過速度傳感器發(fā)現(xiàn)小車剛好做勻速直線運動。（1）設(shè)小車質(zhì)量為M，正方體木塊邊長為a，并刻度尺量出圖中AB距離為（且已知很時），則小車向下滑動時受到的摩擦力為_；（2）然后用細(xì)線通過定滑輪掛上重物讓小車勻加速下滑，不斷改變重物的質(zhì)量m，測出對應(yīng)的加速度a，則下列圖象中能正確反映小車加速度a與所掛重物質(zhì)量m的關(guān)系的是（）。4在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如圖所示的實

7、驗裝置小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示1當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力2某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是_A平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運動的加速度可直接用公式a=mg/M求出3另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其

8、原因分別是：5某同學(xué)利用圖a所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖b所示。實驗中小車含發(fā)射器的質(zhì)量為200g，實驗時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機(jī)得到?；卮鹣铝袉栴}：1根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成_填“線性”或“非線性”關(guān)系。2由圖b可知，a-m圖線不經(jīng)過原點，可能的原因是_。3若利用本實驗裝置來驗證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實驗中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是_,鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是_。1【2022全國新課標(biāo)卷】（

9、10分）某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有N=5個，每個質(zhì)量均為。實驗步驟如下：（1）將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快，使小車（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。（2）將n（依次取n=1，2，3，4，5）個鉤碼掛在輕繩右端，其余Nn個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a

10、。（3）對應(yīng)于不同的n的a值見下表。n=2時的s-t圖像如圖（b）所示；由圖（b）求出此時小車的加速度（保留2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。n12345（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）中補齊數(shù)據(jù)點，并作出a-n圖像。從圖像可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比。（5）利用an圖像求得小車（空載）的質(zhì)量為_g（保留2位有效數(shù)字，重力加速度取g=s2）。（6）若以“保持木板水平”來代替步驟（1），下列說法正確的是_（填入正確選項前的標(biāo)號）Aan圖線不再是直線Ban圖線仍是直線，但該直線不過原點Can圖線仍是直線，但該直線的斜率變大2【2022浙江21】甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗，乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗（1）圖1中A、B、C、D、E表示部分實驗器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材_，乙同學(xué)需在圖中選用的器材_。（用字母表示）（2）乙同學(xué)在實驗室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶和。紙帶_的加速度大（填或者），其加速度大小為_3【2022全國22】（6分）某同學(xué)利用圖（a）所示實驗裝置即數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖（b）所示，實驗中小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量為200g，實驗時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機(jī)得到，回答