2023届高考物理一轮实验专题训练：探究加速度与力、质量的关系（word版含答案）

1、试卷第 =page 1 1页，共 =sectionpages 3 3页2023届高考物理一轮实验专题训练：探究加速度与力、质量的关系1（2022山东高考真题）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时

2、；计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（1）弹簧的劲度系数为_N/m。（2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出aF图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为_kg。（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的aF图像，则待测物体的质量为_kg。2（2021宁夏盐池中学高三期末）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）为了探究加速度与力的关系，应保持_不变，为了直观地判断加速度a与力F的数量关系，应作出_图像（选填“a-F”或“” ）；（2）为了探究加

3、速度与质量的关系，应保持_不变，为了直观地判断加速度a与小车质量M的数量关系，应作_图像（选填“a-M”或“”）；（3）某同学采用了如图所示的实验装置，为了使实验中能将砝码和砝码盘的总重力当作小车受到的合外力，以下步骤必须采用的有_A保证小车下面的长木板水平放置B将小车下面的长木板右端适当垫高以平衡摩擦力C使小车质量远远大于砝码和砝码盘的总质量D使小车质量远远小于砝码和砝码盘的总质量（4）如图为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为_m/s2（所用交变电流的频率为50Hz）（保留三位有效数字）3（2022陕西渭南高三期末）某实验小

4、组用如图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”，图中小车的质量为，小钩码的质量为。（1）下列说法正确的是_；（填序号）A先放开小车，再通电B在用图像探究小车加速度与受力的关系时，应作图像C每次改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力D小钩码的质量应远小于小车的质量（2）将打点计时器接入频率为50Hz的交流电源上，某一次记录小车运动情况的纸带如图乙所示。图中A、B、C为相邻的计数点，两相邻计数点间有4个计时点未标出，则小车通过B点的瞬时速度大小为_m/s，小车的加速度大小为_；（结果均保留3位有效数字）（3）多次测量得出小车加速度a与小钩码重力F的图像如图丙所示，则小车的质量为_kg（结果

5、保留3位有效数字）。作出的a-F图像与纵坐标轴上有截距，出现这一情况的原因是：_。4（2022吉林长春十一高模拟预测）如图（1）为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）实验时有以下一些步骤，先后顺序是_（填写字母标号）A点击“选择区域”，计算机自动计算出加速度值；B保持小车、配重片和发射器总质量不变，不断增加钩码的质量，重复实验；C点击“开始记录”并释放小车，当小车到达终点时，点击“停止记录”，得到v-t图像。（2）若测得小车、配重片和发射器的总质量为360g，若把钩码的重力做为小车受的合外力，则跨过滑轮的细绳下悬挂的钩码质量范围最适合用_；A1g25gB100g200gC180g

6、360gD大于360g（3）当小车总质量一定，改变钩码质量重复实验，释放小车的位置_（填写“必须相同”或“可以不同”）。（4）实验中某小组获得如图（2）所示的图线，在进行“选择区域”操作记录小车加速度时，在选择AB段、BC段和AC段中，你认为选择哪段获得的加速度较精确？答：_。5（2022湖南长郡中学二模）在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。（1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是_。（填选项字母）A四组实验中只有甲需要平衡摩擦力B四组实验

7、都需要平衡摩擦力C四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件D四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件（2）按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为_m/s2。（3）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为_。6（2022河南陕州中学高三阶段练习）小明用图甲所示的装量探究加速度与力、质量的关系。实验中，保持小车质量不变，来探究小车加速度a与合力F的关系。（1）为了使细线对小车

8、的拉力等于小车所受的合力，以下操作正确的是_。A调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B在平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上C在平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上（2）小明在实验中得到如图乙所示的一条纸带。已知打点计时器采用的是频率为的交流电，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出，根据纸带可求出小车的速度大小为_（结果保留三位有效数字）。（3）作本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘受到的总重力mg，由此造成的误差是_（选填“系统”或“偶然”）误差。设拉力的真实值为，小车的质量为M，为了使，应当满足的条件是_（结果保留两位有效数字）。若不满足此条件，在描绘下

9、图像时可能出现图线_。（选填“A”、“B”或“C”）A B C7（2022山东日照三模）某同学利用图甲所示的装置探究“加速度与合外力的关系”，实验操作步骤如下（i）挂上沙桶（含沙砾），改变木板的倾角，使小车拖着纸带沿木板匀速下滑；（ii）取下沙桶，测出沙桶（含沙砾）的质量m，让小车沿木板下滑，测出加速度大小a；（iii）改变沙桶内沙砾的质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得的关系。回答以下问题（1）实验中必要的是_A与小车相连的细线必须与长木板平行B平衡摩擦力时要取下细绳和沙桶C先接通打点计时器的电源再释放小车D电火花打点计时器应选用46V交变电源（2）实验获得多条纸带，其中一条如图乙所示，计数点a、b、c、d、e间均有四个点未画出，电源的频率是50Hz，小车的加速度大小a=_m/s2（保留两位有效数字）。（3）把沙桶（含沙砾）的重力mg作为小车受到的合力F，作出图像，当沙桶（含沙砾）的质量接近小车的质量后，可能会出现图丙中的图线_（选填、或）。8（2022天津耀华中学一模）某同学采用如图甲所示的实验装置探究加速度和力的关系，其中小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m（滑轮光滑），交流电频率为f=50Hz。（1）本实验中_（需要或不需要）满足mm BC CB10 AD DA 控制变量法 0.70 0.51 未平衡摩擦力或