2020新教材高中物理 寒假20天提升作业 第15天——实验：探究加速度与力、质量的关系（无答案）

第15天实验：探究加速度与力、质量的关系 (建议用时40分钟)- 3 -一、非选择题。1. 在探究加速度与力、质量的关系的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用m表示,盘及盘中重物的总质量用m0表示,小车的加速度可由打点计时器打在纸带上的点计算出。(1)当m与m0的大小关系满足_时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中重物的重力。(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中重物的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图像法处理数据。为了比较容易地确定出加速度a与质量m的关系,应该作a与_的图像。(3)如图(a)为甲同学根据测量数据作出的a -f图线,说明实验存在的问题是_。(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-f图线如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?_。2.图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50 hz的交流电源,打点的时间间隔用t表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。(1)完成下列实验步骤中的填空:平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列_的点。按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤。在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1、s2、,求出与不同m相对应的加速度a。以砝码的质量m为横坐标,1a为纵坐标,在坐标纸上作出1a-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则1a与m应成_关系(选填“线性”或“非线性”)。(2)完成下列填空:本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_。设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和t表示为a=_。图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=_mm,s3=_mm。由此求得加速度的大小a=_m/s2。图丙为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为_,小车的质量为_。3. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用m表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。(1)图示是实验中用打点计时器得到的一条纸带,a、b、c、d、e为5个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器的工作频率为50 hz,则小车的加速度a=_m/s2(结果保留三位有效数字)。(2)以下措施正确的是_(填入相应的字母)。a.平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上b.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力c.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力d.实验时,先放开小车,后接通电源4. 实验创新体现了学生驾驭知识的能力,为此某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系。小车质量为m,砂桶和砂的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量m不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、f值(f为弹簧测力计的示数)。(1)图丙为上述实验中打下的一条纸带,a点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率为50 hz,则小车的加速度为_m/s2。(保留一位有效数字)(2)根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为_。(选填字母代号)a.1mb.1mc