07探究加速度与力、质量的关系-高考冲刺100天力学实验精准突破(原卷版)

1、07探究加速度与力、质量的关系-高考冲刺100天力学实验精准突破1为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。其中M为传感器和小车的质量，m为砝码和砝码盘的质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。(1)下列实验中相关操作不正确的是（_）。A平衡摩擦力时，一定应先将砝码盘用细线绕过定滑轮系在小车上B平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器C为减小误差，实验中一定要保证砝码和砝码盘的质量m远小于小车的质量MD平衡摩擦力后，进行实验时，滑轮与小车之间的细绳应与木板保持平行E小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车再接

2、通打点计时器的电源(2)该同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带，如图。图中A、B、C、D、E、F是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间还有四个点没有画出。由图中的数据可知，小车运动的加速度a=_m/s2（结果保留三位有效数字）。2图甲为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。(1)在平衡摩擦力的过程中，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，根据纸带点迹可判断应适当_（填“减小”或“增大”）木板的倾角，直至小车匀速运动；(2)平衡摩擦力后，当满足小车质量M远大于钩码质量m的条件时，小车所受的合外力可近似为钩码的重力。实验中，当所挂钩码数量一定时，研究小车加速度a与其质量M

3、的关系，由于未满足上述质量条件，实验结果得到的图象可能是_；A B C D(3)图丙为实验中打出的一条纸带，纸带上有七个相邻的计数点，相邻计数点间有4个点未标出，经测量：xAB=4.21cm、xBC=4.63cm、xCD=5.04cm、xDE=5.50cm，xEF=5.92cm，xFG6.35cm。已知工作电源的频率为50Hz，则小车的加速度a=_m/s2。（结果保留2位有效数字）3某实验小组做“探究加速度与力的关系”实验时，先采用如图甲所示的常规实验方案，处理数据时发现误差比较明显。该小组经过分析讨论，对实验方案进行了改进和优化，采用如图乙所示实验方案，具体实验操作步骤如下：A挂上托盘和砝码

4、，调整垫块位置，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；B取下托盘和砝码，用天平测出其总质量为m，查出并记录当地重力加速度g；C把小车放回木板上原位置，让小车沿木板加速下滑，测出其下滑的加速度a；D改变砝码质量和垫块位置，多次测量m和a，通过作图可得到aF的关系。(1)比较甲、乙两实验方案，实验时需要满足条件Mm的实验方案是_（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；(2)采用乙实验方案，在作aF关系时，小车受到的合外力F=_；(3)在一次实验操作中，获得如图丙所示的纸带，A、B、C、D、E为计数点，其中相邻两计数点间均有四个点未画出，所用交变电源的频率为50Hz，则在打下C点时小车的速度大小vC=

5、_m/s，由纸带可求得小车运动的加速度a=_m/s2（计算结果均保留两位有效数字）。(4)图丁是该小组先后采用甲、乙两个实验方案描绘出的aF关系图象，图象中_ （选填或）是乙实验方案得到的aF关系图象。4“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图甲所示。图中小车的质量为M，钩码的质量为m，小车后面固定一条纸带，纸带穿过电磁打点计时器，计时器接50Hz交流电。(1)小车运动时受到的拉力近似等于钩码的总重力，应满足的条件是_。(2)实验过程中某学生由于疏忽没有平衡摩擦力，他测量得到的a-F图象，可能是图乙中的图线_（选填“A”“B”或“C”）。(3)图丙是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、

6、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为_m/s，由纸带求出小车的加速度的大小为a_m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）5用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车（含车中重物）的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a。(1)关于实验操作，下列说法正确的是_；A实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D实验时应先释放小车，

7、后接通打点计时器电源(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz，则相邻两个计数点之间对应的时间间隔_s，打B点时小车的速度_m/s，小车的加速度_；（结果均保留二位有效数字）(3)改变细线下端钩码的个数，得到a-F图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的可能原因是不满足小车总质量_（填“远大于”或“远小于”） 钩码总质量。6如图所示，为探究“加速度与合力、质量的关系”的实验装置，请完成以下问题：(1)实验中小车和木板间存在摩擦，为了设法排除摩擦的

8、影响，可采用将木板一端垫高的方法来实现，则实验中应将图中木板_侧（填“右”或“左”）垫高，从而达到平衡摩擦力；(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中，根据测量的多组数据可画出a-F关系图线如图（a）所示，此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的原因是_；(3)若在原装置中的P处加装一个力传感器，重复上述实验，得到的a-F图线与图（a）中的图线相比，会有什么不同：_；(4)保证小车质量不变，探究加速度与所受力的关系时，某同学根据实验得到数据，画出Fa图像如图（b）所示，那么该同学实验中出现的问题最可能的是_。A平衡摩擦力过度B平衡摩擦力不足7在“探究物体的加速度与力、质量的关系”实

9、验中，某组同学的实验装置如图甲所示。(1)在本实验中，先保持质量不变，探究加速度与力的关系；再保持力不变，探究加速度与质量的关系。这种研究方法叫做_；A控制变量法 B等效替代法 C理想化方法 (2)本实验在平衡摩擦力后，由于用砝码桶与砝码的重力代替绳子拉力，导致实验的系统误差。若考虑到该误差的存在，在保持小车质量不变，探究加速度与力的关系时，做出a随F变化的关系图象接近下图中哪一个_（选填“A”“B”“C”）(3)已知打点计时器的打点周期为0. 02s，在一条记录小车运动的纸带上，每5个点取一个计数点（中间有四个点未画出），相邻计数点的时间间隔为_s，分别标为1、2、3、4、5，如图乙所示。经

10、测量得各相邻计数点间的距离分别为2. 98cm、3. 85cm、4. 70cm、5. 55cm，则小车运动的加速度大小a=_m/s2（结果保留两位有效数字）。8学习小组利用图甲所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。(1)电火花打点计时器应使用（_）A8V交流电源B8V直流电源C220V交流电源D220V直流电源(2)为平衡摩擦力，将长木板的右端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在_（选填“挂”或“不挂”）砝码盘且_（选填“拖动”或“不拖动”）纸带时能沿木板匀速运动。(3)实验时保持砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，其目的是（_）A减小摩擦力对小车的影响B小车所受的拉力近似等于小车所受

11、的合力C小车所受的拉力近似等于砝码和砝码盘的总重力D保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度(4)图乙是实验中得到的一条纸带，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。实验数据如图所示，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=_m/s2（结果保留两位有效数字）。(5)一小组根据实验数据作出的a-F 图像如图丙所示，发现图线不过原点，原因可能是_。9某同学利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力关系”的实验，在气垫导轨上安装了两个光电门1.2，滑块上固定一遮光条，通过绕过两个滑轮的细绳与弹簧秤相连，实验时改变钩码的质量，读出弹簧秤的示数F，不计细绳

12、与滑轮之间的摩擦力。(1)根据实验原理图，实验中_（填“需要”或“不需要”）保证钩码的质量远小于滑块和遮光条的总质量；滑块（含遮光条）的加速度_（填“大于”“等于”或“小于”）钩码的加速度。(2)某同学实验时，未挂细绳和钩码接通气源，推一下滑块使其从轨道右端向左运动，发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间，该同学疏忽大意，未采取措施调节导轨，继续进行其他实验步骤（其他实验步骤没有失误），则该同学作出的滑块（含遮光条）加速度a与弹簧秤拉力F的图像可能是_（填图像下方的字母）。(3)若该同学作出的a-F图像中图线的斜率为k，则滑块（含遮光条）的质量为_。10某实验兴趣小组在做“探究加速

13、度与力、质量的关系”实验时，使用如图所示的实验装置。实验主要步骤如下：(1)把木板的一侧垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动；(2)用细线将槽码和小车连接起来，装好紙带，调整好装置；(3)保持小车质量不变，通过改变槽码的个数可以成倍地改变小车所受的拉力，与此相对应，处理纸带上打出的点来测量加速度；(4)保持小车受到的拉力不变，通过增减小车中的重物改变小车的质量，与此相对应处理纸带上打出的点来测量加速度。操作过程中，实验小组把整个实验的数据都记录在下表中。数据是按加速度的大小排列的，其中有两个加速度数据模糊不清（表中的空格）。

14、0.290.860.340.140.360.390.290.610.480.190.360.530.240.360.290.410.710.290.360.810.290.310.340.360.94请回答下列问题：(1)如果模糊的加速度数据是正确的，其数值分别是_和_；(2)实验小组根据上表数据在和图中已分别描绘出四个点，请描绘出余下的点并画出完整的图像；（_） (3)综上，实验小组可以得出的结论是_。11为了“探究加速度与力、质量的关系”，某同学使用如图所示装置进行实验。小车与其上钩码的总质量为，槽码的质量为。打点计时器接在频率为的交流电源上。回答下列问题：(1)某次实验中得到一条纸带，如

15、图所示。从比较清晰的点起，每隔4个打印点取一个计数点，计数点分别标为0、1、2、3、4、5、6，可得小车运动的加速度_（结果保留两位有效数字）。(2)对实验中“补偿阻力”的理解，下列说法正确的是_A补偿阻力要达到的标准是：反复调节长木板的倾斜度，使小车在槽码的牵引下，小车能拖着纸带沿长木板匀速运动B补偿阻力要达到的标准是：反复调节长木板的倾斜度，轻推小车后，小车在没有槽码牵引时能拖着纸带沿长木板匀速运动C完成一组实验后，再次改变小车上的钩码，需要重新补偿阻力D完成一组实验后，再次改变小车上的钩码，不需要重新补偿阻力(3)若取，改变的值，进行多次实验，以下的取值不合适的一个是_。A B C D(

16、4)为了探究加速度与质量的关系，在测得需要的实验数据后，用图像法进行数据分析，下列操作中选出符合“探究”要求所需要的步骤及正确的顺序排列_。A作图像，根据画出的图线猜测与的关系B作图像，根据画出的图线猜测与的关系C作图像，对与关系的猜测进行检验D作图像，对与关系的猜测进行检检E. 检验正确，得出与关系的结论12某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验。(1)该同学进行平衡摩擦力的操作如图甲所示，其中存在错误或不妥之处是_（写出一处即可）。(2)如图乙是该同学经正确操作后获得的一段纸带。已知实验所用交流电源的频率为，则计数点3的速度大小约为_（保留三位有效数字）。(3)实验时，某同学经过操作后

17、作出的小车加速度a与细绳拉力F之间的图像如图丙所示。此图线未过原点的原因可能是_，此图线后半部分明显弯曲的原因可能是_。A未平衡摩擦力 B未计入槽码盘的质量C所挂槽码的总质量太大 D所用小车的质量太大13如图所示为”探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电小车的质量为，小盘（及砝码）的质量为。（1）下列说法正确的是_A为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂小盘（及砝码）的情况下使小车恰好做匀速运动B每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C本实

18、验应远大于D在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为，且间距、已量出，则计算小车加速度的表达式为=_；（3）某同学在平衡摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度与砝码重力的图象如图所示，若牛顿第二定律成立，重力加速度，则小车的质量为_kg，小盘的质量为_kg。（结果保留两位有效数字）14如图甲所示，某同学将力传感器固定在木板上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对木块的拉力，探究木块及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系。(1)为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦。李雷同学平衡摩擦力时是这样操作的：将木块静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，直到木块由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这