3探究加速度与力质量的关系(测)-2018年高考物理一轮复习讲练测含解析

1、F1，尔后释放木板，并用停表记学必求其心得，业必贵于专精【满分：110分时间：90分钟】实验题（10题，每题11分，共110分)1某同学设计了以以下图的装置来研究加快度与力的关系，弹簧测力计固定在一合适的木板上,桌面的右边沿固定一支表面圆滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两头分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连结,在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d，开始时将木板置于MN处，现迟缓将瓶中加水，直到木板刚刚开始运动地点，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小,将木板放回原处并按住,连续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数下木板运动到PQ的时间t，(1)木板的加快度能够用d、t表示为a

2、=_；为了减小测量加快度的有时误差能够采用的方法是学必求其心得，业必贵于专精。2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加快度a与弹簧测力计示数F1的关系，以以下图像能表示该同学实验结果的是3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法对照，它的优点是_。A、能够改变滑动摩擦力的大小B、能够更方便地获取多组实验数据C、能够比较精准地测出摩擦力的大小D、能够获得更大的加快度以提高实验精度【答案】（1)a2dt2，多次测量求平均值（2)c（3）BC学必求其心得，业必贵于专精【名师点睛】解决此题的重点知道实验的原理以及实验需注意的事项，掌握平衡摩擦力的方法，注意不能够将小盘用细绳经过定滑轮系在小车上，理解平衡

3、摩擦力和M瓶m木的操作和要求的含义2某同学设计了一个研究加快度a与物体所受协力F及质量m关系的实验，以以下图甲为实验装置简图,电源沟通电的频次为（图甲）（图乙）Hz。图乙为某次实验获得的纸带，依照纸带可求出小车的加快度大小a=m/s2.（结果储藏两位有效数字）保持砂和小砂桶的总质量不变,改变小车质量m，分别获得小车加快度a与质量m及对应的倒数m1，数据以下表所示：实验次12345678数加快度1。1。1.491.251。0。0。0.30学必求其心得，业必贵于专精72007550a/ms902质量0。0。0。1。m/kg0.250.290.401.0033507167质量倒4。3。0。数m1/k

4、g3.452.502.001.411.001000360试在丙中绘制出am1系式：图线，并依照图线写出a与m1之间的关.a/ms2.52.01.51.00.510/kg2.03.0m（图丁）1.04.0（图若保持小车质量不变，改变砂和小砂桶的总质量，该同学依照实验数据作出了如右图丁所示的加快度a随协力F的变化图线，则该图线不经过原点O的主要原因是：。学必求其心得，业必贵于专精【答案】（1)3.2（2)a=1/2m(3)平衡不足3某同学利用如图装置研究加快度与合外力的关系。利使劲传感器测量细线上的拉力。依照以下步骤操作：安装好打点计时器和纸带，调整导轨的倾斜程度，平衡小车摩擦力;细线经过导轨一端

5、圆滑的定滑轮和动滑轮，与力传感器相连,动滑轮上挂上必然质量的钩码，将小车拉到凑近打点计时器的一端；学必求其心得，业必贵于专精翻开力传感器并接通打点计时器的电源（频次为50Hz的交流电源）；释放小车，使小车在轨道上做匀加快直线运动；封闭传感器，记录下力传感器的示数F；经过剖析纸带获得小车加快度a；改变钩码的质量，重复步骤；作出aF图象，获得实验结论。(1）某学校使用的是电磁式打点计时器,在释放小车前,老师拍下了几个同学实验装置的部分细节图，以以下图中操作不正确的是。学必求其心得，业必贵于专精(2）本实验在操作中可否要知足钩码的质量远远小于小车的质量？（填写“需要”或“不需要”）；某次释放小车后,

6、力传感器示数为F，经过天平测得小车的质量为M,动滑轮和钩码的总质量为m,不计滑轮的摩擦,则小车的加快度理论上应等于.FFmg-2F2FAaBaCaDa2MMMM3）以以下图是某次实验测得的纸带的一段，能够判断纸带的（填“左”或“右”)端与小车连结，在打点计时器打下计数点6时,钩码的刹时速度大小为m/s(储藏两位有效数学必求其心得，业必贵于专精字）。【答案】(1)ABC；(2）不需要；B；（3)左；0730754某实验小组在“研究加快度与物体受力的关系”实验中,设计出以下的实验方案,其实验装置以以下图已知小车质量M214.6g,砝码盘质量m07.8g，所使用的打点计时器沟通电频次f50Hz。其实

7、验步骤是：A按图中所示安装好实验装置;B调治长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；学必求其心得，业必贵于专精C取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再松开小车，打出一条纸带,由纸带求得小车的加快度a；E从头挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量,重复BD步骤，求得小车在不相同合外力F作用下的加快度回答以下问题:1)按上述方案做实验，可否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_（填“是”或“否”)2)某同学将相关测量数据填入他所设计的以下表格中次数12345砝码盘中砝码0.10.20.20.30.4的重力00999F/N学必求其

8、心得，业必贵于专精小车的加快度0.81。1.82。2。a/(ms844438892)他依照表中的数据画出aF图象造成图线可是坐标原点的一条最主要原因是从,该图线延伸线与横轴的交点可求出的物理量是_其,大小为_【答案】(1）不需要(2）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力、砝码盘的重力、砝码盘的重力大小、0。08N【剖析】学必求其心得，业必贵于专精【名师点睛】解答实验问题的重点是正确理解实验原理,加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力5在研究物体的加快度与物体所受外力、物体质量间的关系时，采用以以下图的实验装置，小车以及车中的砝码质量用M表示，盘以及盘中

9、的砝码质量用m表示。(1)实验过程中，电火花计时器接在频次为f=50Hz的沟通电源上，调整定滑轮高度,使细线与长木板平行。2）若已平衡好摩擦,在小车做匀加快直线运动过程中，绳子拉力FT=_，当M与m的大小关系知足_时，才能够认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。(3）某小组同学先保持盘及盘中的砝码质量m必然来做实验，其详细操作步骤以下，以下做法正确的选项是_。A平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳经过定滑轮系在小车上学必求其心得，业必贵于专精B每次改变小车的质量时,需要从头平衡摩擦力C实验时，先接通打点计时器的电源,再松开小车D用天平测出m以及M，小车运动的加快度可直接用公式amgM求

10、出4）某小组同学保持小车以及车中的砝码质量M必然，研究加快度a与所受外力F的关系时，由于他们操作不当，这组同学获得的aF关系图像以以下图,图线可是原点的原因是_;图线上端波折的原因是。(5）某小组在操作完好正确且知足（2）中质量关系的情况下，以以下图为实验时小车在长木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出x13.20cm，x24.52cm、x58.42cm、x69.70cm.则小车加快度大小a=_m/s2(储藏三位有效数字）学必求其心得，业必贵于专精(6）(5）中实验小组用所得数据研究动能定理，测得上图纸带计数点

11、1、5间距离为x，该小组最后要考证的数学表达式为_。（用m、M、f,x、x1、x2、x5、x6以及重力加快度g表示）MmgMm(3)C（4）没平衡摩擦力；【答案】（2）Mm不知足Mm（5）1。30（6）mgx1Mf2x5x622x1x2200【剖析】（2)设小车的质量为M,砝码盘总质量为m，将两者看做一个整体，对整体有mg(Mm)a,对小车有TMa，联立可得Mmgmg，只有当Mm时，TmgTMa1M学必求其心得，业必贵于专精【名师点睛】掌握实验原理是正确解决实验题目的前提条件;实验时要平衡摩擦力，平衡摩擦力不足或过平衡摩擦力都是错误的要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时

12、练习中要加强基础知识的理解与应用6某实验小组利用小车、一端带有滑轮的导轨、打点计时器和几个已知质量的小钩码研究加快度与力的关系,实验装置如图甲所示.学必求其心得，业必贵于专精（1)图乙是实验中获得的一条纸带，图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1s,由图中的数据可得小车的加快度a为m/s2；2）该实验小组以测得的加快度a为纵轴，所挂钩码的总重力F为横轴，作出的图象如丙图中图线1所示,发现图象可是原点,思疑在测量力时不正确，他们将实验进行了改装，将一个力传感器安装在小车上，直接测量细线拉小车的力F，作aF图如丙图中图线2所示,则图象可是原点的原因是，关于图象上相同的力,用传感器测得的加快度偏大，其

13、原因是；3）该实验小组在正确操作实验后，再以测得的加快度a为纵轴，所挂钩码的总重力F和传感器测得的F为横轴作图象，要使两个图线基本重合，请你设计一个操作方案。【答案】（1）0。195；（2)未平衡摩擦力或平衡不足，钩码学必求其心得，业必贵于专精的重力比细线的拉力大；（3）将n个钩码都放在小车上,每次从小车上取一个钩码挂在细线上，其余钩码留在小车上随小车一同运动。【剖析】7用以以下图的实验装置做“研究加快度与力、质量关系”的实验：1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外，学必求其心得，业必贵于专精还需要的实验器材有：_。(多项选择

14、，2分）A天平(附砝码）B秒表C刻度尺(最小刻度为mm）低压沟通电源(2）实验中，需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力，正确的做法是.（1分）A小车放在木板上，把木板一端垫高，调治木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。B小车放在木板上,挂上砂桶，把木板一端垫高，调治木板的倾斜程度,使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动。C小车放在木板上,后边固定一条纸带，纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高，调治木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动.（3)实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加快运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝

15、码的总质量M之间应知足的条件是_.这样,在改变小车上砝码的质量时,只需砂和砂桶质量不变,就能够认为小车所受拉力几乎不变.(1分）（4）如图为某次实验纸带，在相邻两计数点间都有四个打点学必求其心得，业必贵于专精未画出，用刻度尺测得：S10。55cm，S20.94cm，S31。35cm，S41.76cm，S52.15cm，S62.54cm。相邻两计数点间的时间间隔为_s；(1分）计数点“6”和“7”的位移S7比较凑近于_(填“A、B、C、D”序号，2分）A2。76cmB2。85cmC2.96cmD3.03cm打下“3”点时小车的刹时速度v3=_m/s；小车的加快度a_m/s2。（计算结果均储藏2位

16、有效数字，4分)5）某小组在研究“外力一准时，加快度与质量的关系”时，保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量M,分别记录小车加快度a与其质量M的数据.在剖析办理数据时，该组同学产陌生歧：甲同学认为依照实验数据能够作出小车加快度a与其质量M的图像,如图(甲），尔后由图像直接得出a与M成反比。乙同学认为应当连续考证a与其质量倒数1/M可否成正比,并作出小车加快度a与其质量倒数1/M的图像,如图(乙）所示。你学必求其心得，业必贵于专精认为同学(选填“甲”或“乙”）的方案更合理。(1分）(6）另一小组在研究“小车质量一准时,加快度与质量的关系”时，用改变砂的质量的方法来改变对小车的作使劲F,尔后根据测得的

17、数据作出aF图像,以以下图。发现图像既可是原点，尾端又发生了波折,可能原因是_。(2分）A平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过大,且砂和砂桶的质量较大B平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过小，且砂和砂桶的质量较大C没有平衡摩擦力,且小车质量较大平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大aOF【答案】（1）ACD；（2）C；（3）mM；(4）0。1;学必求其心得，业必贵于专精C;0.16;0。40；(5）乙；(6）B。【剖析】(4)打点计时器的工作周期为T0=0.02s,相邻两计数点间都有四个打点未画出,所以两计数点之间的时间间隔为T=5T0=0.1s。依照匀变速直线运动的规律aSS7S6S6S5,2

18、T2T2T可知：S72S6S522.542.152.93cm，比较凑近于2。96cm，故选C项。5）反比率关系不简单依照图象判断,而正比率关系简单依照图象判断,故应当成立小车加快度a与小车质量的倒数M1关系图象，故应选乙方案。学必求其心得，业必贵于专精6）图象与横轴订交，说明需要用拉力平衡摩擦力，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够;由(3）可知，小车碰到的拉力mgF1mM子的拉力近似等于砂桶的总重力,小车的加快度a与拉力F成正比，若是砂和小桶的总质量太大，小车碰到的拉力显然小于砂桶重力,加快度与砂桶重力（小车碰到的协力）不能正比，aF图象发生波折，不再是直线，故B正确。8某实验小组应用如图甲所示

19、装置“研究加快度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的沟通电的频次为50Hz，实验步骤以下：A按图甲所示，安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B先不挂砝码盘，调治长木板的倾角，轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动；C挂上砝码盘，接通电源后，再松开小车，打出一条纸带,由纸带求出小车的加快度；学必求其心得，业必贵于专精D改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同协力作用下的加快度依照以上实验过程,回答以下问题：（1)关于上述实验，以下说法正确的选项是A小车的加快度与砝码盘的加快度大小相等B弹簧测力计的读数为小车所受

20、合外力C实验过程中砝码处于超重状态砝码和砝码盘的总质量不需要远小于小车的质量2）实验中打出的一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加快度为m/s2(结果储藏2位有效数字）学必求其心得，业必贵于专精（3）由本实验获得的数据作出小车的加快度a与弹簧测力计的示数F的关系图象（见图丙),与本实验相切合的是【答案】(1)BD；(2）0.16m/s2（3)A【剖析】1）由图可知,小车的加快度是砝码盘的加快度大小的2倍，故A错误；同一根细绳，且已平衡摩擦力，则弹簧测力计的读数为小车所受合外力，故B正确；实验过程中，砝码向下加快运动,处于失重状态，故C错误;由于不是砝码的重力，即为小车的拉力,故不需要砝码和

21、砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件,故D正确。(2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,即xaT2,解得：ax2,将x0.16cm，T0.1s带入解得：a0.16m/s2。T【名师点睛】解答实验问题的重点是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解学必求其心得，业必贵于专精答物理问题的能力；掌握求加快度的方法，注意单位的一致，同时理解由图象来搜寻加快度与协力的关系。9在“研究加快度与质量的关系”的实验中1）(1分)备有器材：A.长木板；B。电磁打点计时器、低压沟通电源、纸带；C.细绳、小车、砝码；D.装有细砂的小桶；E.薄木板;F。毫米刻度尺。

22、还缺少的一件器材是_。（2)(3分)实验获得如图（a)所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔为T;B、C间距s2和D、E间距s4已量出,利用这两段间距计算小车加快度的表达式为_。1(3）（3分）同学甲依照实验数据画出如图(b）所示am图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为_kg。(g取10m/s2)（4)(2分）同学乙依照实验数据画出了图（c），从图线可知学必求其心得，业必贵于专精乙同学操作过程中可能_。【答案】(1)天平（2）as4-s2（3）0。02(0.0180。0222T2均正确)（4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【剖析】1）此题要测量小车的质量,则需要天平,所以还缺少的一件器材是天平；(2)依照逐差法得：s4s22aT2解得as4-s22T2【名师点睛】认识实验的操作步骤和数据办理以及注意事项，能够运用逐差法求解加快度，知道图象的含义，难度适