高一物理（人教版）必修1實驗專題練習卷：探究加速度與力、質(zhì)量的關系

5/5探究加速度與力、質(zhì)量的關系1．探究加速度與力的關系裝置如圖1所示。帶滑輪的長木板一端伸出桌面,另一端適當墊高,使木塊連上紙帶后恰好勻速下滑,細繩通過兩滑輪分別與彈簧秤掛鉤和沙桶連接,調(diào)節(jié)滑輪高度使細線恰好與木板平行。按住木塊,緩慢向沙桶中添加細沙,釋放木塊,記下彈簧秤的示數(shù)F及并通過計算求出相應紙帶的加速度a,再改變沙桶質(zhì)量…獲取多組F,a的數(shù)據(jù)?！?〕關于該實驗的操作,以下說法正確的選項是______。A．實驗過程中,應先閉合打點計時器開關,再釋放木塊B．添加細沙,比用鉤碼可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)C．每次添加細沙后,需測出沙及沙桶的質(zhì)量D．實驗過程要確保沙及沙桶的質(zhì)量遠小于木塊的質(zhì)量〔2〕某次打出的紙帶如圖2所示,選取A、B、C、D、E,5個計數(shù)點〔每兩個計數(shù)點間還的4個點未畫出〕,那么打B點時的速度大小為_______m/s,木塊的加速度大小為_______________m/s2．〔保存三位有效數(shù)字〕2．在?探究加速度與力、質(zhì)量的關系?實驗中,某組同學用如圖1所示裝置,來研究小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與小車受力的關系?！?〕圖2是實驗中獲取的一條紙帶的一局部：0、1、2、3、4是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點〔圖中未標出〕,計數(shù)點間的距離如下圖,打“3〞計數(shù)點時小車的速度大小為_________m/s,由紙帶求出小車的加速度大小為a=__________m/s2。圖1圖2〔2〕以下措施中不正確的選項是__________。A．首先要平衡摩擦力,使小車受到合力就是細繩對小車的拉力B．平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝碼,使小車能勻速滑動C．每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力D．實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力〔3〕某組同學由實驗得出數(shù)據(jù),畫出的a-1圖線,如圖3所示,從圖象中可以看出,作用在物體上的恒力F=______N。當小車的質(zhì)量為5kg時,它的加速度為_______m/s2．3．在做“探究加速度和力、質(zhì)量的關系〞的實驗中,保持小車和砝碼的總質(zhì)量不變,測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標系上作出a-F圖象________________．(2)圖象斜率的物理意義是____________________．(3)小車和砝碼的總質(zhì)量為__________kg.(4)圖線(或延長線)與F軸截距的物理意義是_________________________．4．為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關系,AQUOTEA、BQUOTEB同學設計了如圖甲所示的實驗裝置。其中小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的質(zhì)量為m,與小車相連的滑輪的質(zhì)量為m0。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小,重力加速度為g。實驗時先平衡摩擦力．并調(diào)節(jié)輕繩與木板平行?！?〕A同學以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標,加速度a為橫坐標,畫出的F-a圖象如圖乙所示,求得圖線的斜率為k,那么小車的質(zhì)量M=____________________(用所給物理量的符號表示)?！?〕B同學也以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標,加速度a為橫坐標,畫出的F-a圖象如圖丙所示,圖線不過原點的原因可能是________________________________(答一條即可)。5．某同學用如下圖的裝置測量物體間的動摩擦因素．氣墊導軌〔附有標尺〕上某位置固定一光電門,調(diào)節(jié)導軌水平．在不給導軌充氣的情況下,讓滑塊獲得一個初速度,使其自右向左勻減速通過光電門,光電門記錄下?lián)豕馄矊挾葹閐〕的擋光時間△t,滑塊通過光電門后繼續(xù)滑行的距離為x,重力加速度為g．〔1〕擋光片的寬度d＝3cm,某次實驗時擋光時間△t＝0.015s,用dΔt〔2〕在擋光片較窄的條件下,給滑塊不同的初速度,測得多組△t和x,作出〔△t〕2－1x圖象如下圖,圖線的斜率為k,那么滑塊與導軌間的動摩擦因素μ＝_______〔用d、g、k6．“探究加速度與力、質(zhì)量的關系〞的實驗裝置如圖甲所示。〔1〕在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如圖乙所示。計時器打點的時間間隔為0.02s.從比擬清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離。該小車的加速度a=___m/s2.(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后,拆去打點計時器。在木板上的B點固定一個光電計時器,小車上固定一遮光片,如圖丙所示。將5個相同的砝碼都放在小車上,掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,并且每次都控制小車從A點靜止釋放。記錄每一次光電計時器的示數(shù)。本實驗應取砝碼盤及盤中砝碼、小車〔及車上擋光片、砝碼〕作為一個系統(tǒng),即研究對象。以下說法正確的選項是________。A、需要保證砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車及車中砝碼的總質(zhì)量B、不需要保證砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車及車中砝碼的總質(zhì)量C、每次從小車上取走砝碼后,需要重新平衡摩擦力D、每次從小車上取走砝碼后,不需要重新平衡摩擦力(3),每個砝碼質(zhì)量為m0,遮光片寬度為d,AB間距離為L,重力加速度為g；在某次實驗中,光電計時器示數(shù)為Δt,那么小車運動運動至B點的速度可表示為__________；(4)處理數(shù)據(jù)時,某同學將盤中砝碼的總重力記為F,并以F作為縱坐標,1(Δt)7．如圖是研究“探究加速度與力、質(zhì)量的關系〞的實驗裝置。請答復以下問題：〔1〕為了消除小車與水平桌面之間摩擦力的影響應采取的做法是_________A．將木板不帶滑輪的一端適當墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動B．將木板不帶滑輪的一端適當墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板C．將木板不帶滑輪的一端適當墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動〔2〕在實驗中得到一條打點的紙帶,如圖2所示,相鄰計數(shù)點的時間間隔為T,且間距S1、S2、S3、S4、S5、S6已量出,那么小車加速度的表達式為a＝〔3〕有一組同學保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度與所受外力F的關系。他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做了實驗,得到兩條a－8．用圖甲所示裝置探究物體的加速度與力的關系,實驗時保持小車(含車中重物)的質(zhì)量M不變,細線下端懸掛鉤碼的總重力作為小車受到的合力F,用打點計時器測出小車運動的加速度a.〔1〕關于實驗操作,以下說法正確的選項是________.A．實驗前應調(diào)節(jié)滑輪高度,使滑輪和小車間的細線與木板平行B．平衡摩擦力時,在細線下端懸掛鉤碼,使小車在細線的拉力作用下能勻速下滑C．每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D．實驗時應先釋放小車,后接通打點計時器電源〔2〕圖乙為實驗中打出紙帶的一局部,從比擬清晰的點跡起,在紙帶上標出連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E,相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡未標出,測出各計數(shù)點到A點間的距離。所用電源的頻率為50Hz,打B點時小車的速度vB＝________m/s,小車的加速度a＝________m/s2.(結(jié)果均保存兩位有效數(shù)字)〔3〕改變細線下端鉤碼的個數(shù),得到a－F圖象如圖丙所示,造成圖線上端彎曲的原因可能是________________________________________________________.9．某學習小組利用圖所示的氣墊導軌實驗裝置及傳感器研究滑塊加速度a與質(zhì)量M間的關系．實驗時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細繩和輕定滑輪,滑塊的加速度可以由加速度傳感器測量得到,拉力傳感器可以測量細繩的拉力大?。a充完整以下實驗步驟：〔1〕實驗前,接通電源,將滑塊〔不掛沙桶〕置于氣墊導軌上,輕推滑塊,當加速度傳感器為__________時,說明氣墊導軌已經(jīng)水平．〔2〕掛上沙桶,調(diào)整定滑輪位置,使導軌上方的細繩水平,釋放在AQUOTEA處的滑塊后記下拉力傳感器的示數(shù)F1和加速度傳感的示數(shù)a1,用天平測得滑塊〔包括傳感器〕的質(zhì)量M1；滑塊上添加一個50g鉤碼并將滑塊移到AQUOTEA處,增減沙桶中的沙子,釋放滑塊后使拉力傳感器的示數(shù)為__________,并記下此時加速度傳感器的示數(shù)a2；答復以下問題：①本實驗采用__________法來研究加速度與質(zhì)量的關系．②本實驗中,滑塊的總質(zhì)量M__________〔選填“要求〞或“不要求〞〕遠大于沙桶的總質(zhì)量m．③以下各圖象中能正確反映滑塊加速度aQUOTEa與1/M間的變化規(guī)律的是__________．A．B．C．D．10．某實驗小組用如下圖的裝置探究質(zhì)量一定時加速度與力的關系．用鐵架臺將兩塊固定有定滑輪的木板架起,木板的右端固定了兩個打點計時器,將兩個質(zhì)量相等的小車A、B放置在木板右端,用細線繞過滑輪組后與兩小車相連．兩條紙帶穿過打點計時器后分別與小車連接在一起．將兩個打點計時器接在同一個電源上,確?？蓪⑺鼈兺瑫r翻開或關閉．實驗時,甲同學將兩小車按住,乙同學先在動滑輪下方掛上一個鉤碼,再接通電源使打點計時器開始工作．打點穩(wěn)定后,甲將兩輛小車同時釋放．在小車撞到定滑輪前,乙斷開電源,兩打點計時器同時停止工作．取下兩條紙帶,通過分析處理紙帶記錄的信息,可以求出兩小車的加速度,進而完成實驗．請答復以下問題：(1)以下圖為小車A后面的紙帶,紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為每隔4個打印點選取的計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間的距離如圖中標注,單位為cm.打點計時器所用電源的頻率為50Hz,那么小車A的加速度a1＝____m/s2(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)．同樣測出車B的加速度a2,假設a1∶a2近似等于____,就可說明質(zhì)量一定的情況下,物體的加速度與其受到的合外力成正比．(2)丙同學提出,不需測出兩小車加速度的數(shù)值,只量出兩條紙帶上從第一個打印點到最后一個打印點間的距離x1、x2,也能完成實驗探究．他的驗證方法是________,理由是________．(3)(多項選擇)以下操作中,對減少實驗誤差有益的是〔____〕A．換用質(zhì)量大一些的鉤碼B．換用質(zhì)量大一些的小車C．調(diào)整定滑輪的高度,使牽引小車的細線與木板平行D．平衡小車運動時受到的摩擦力時,將細線與小車連接起來11．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系〞實驗中,采用以下圖所示的裝置。(1)實驗中,長木板不是直接放在水平實驗臺上,而是把后端略微墊高,這樣做的目的是______________。(2)假設按正確的操作,打出如下圖的一條紙帶。O、A、B、C、D為依次選取的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出,距離已在圖中標示。打點計時器所用的電源頻率為50Hz。那么小車的加速度a=________m/s2；打點計時器打下計數(shù)點C時,小車的瞬時速度v=________m/s。〔結(jié)果要求保存3位有效數(shù)字〕(3)為了探究加速度與相關因素的關系,實驗中用到了控制變量法。在保持拉力F=5N不變時,某同學根據(jù)測出的數(shù)據(jù),畫出圖線如以下圖中的右圖。但該同學未標注橫坐標所對應的量及其單位,請你將它補上,該量應是_____。由該圖線得到的實驗結(jié)論_________________________________________。12．在進行力學實驗時,需要依據(jù)不同的實驗目的來分析實驗原理．如圖1所示的裝置中,附有滑輪的長木板平放在實驗桌面上,將細繩一端拴在小車上,另一端繞過定滑輪掛上適當?shù)你^碼,使小車在鉤碼的牽引下運動,利用這套裝置可完成多個力學實驗．〔1〕某同學利用該裝置研究小車的勻變速直線運動．實驗中,必要的措施是______．A．細線必須與長木板平行B．先接通電源再釋放小車C．小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量D．平衡小車與長木板間的摩擦力〔2〕假設利用圖示的裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關系〞．以下做法正確的選項是______．A．調(diào)節(jié)滑輪的高度,使牽引小車的細繩與長木板保持平行B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時,需要將鉤碼桶通過定滑輪拴在小車上C．實驗時,先放開小車再接通打點計時器的電源D．通過增減木塊小車上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度〔3〕為探究“恒力做功和物體動能變化間的關系〞,也采用了該實驗裝置．①實驗時,該同學想用鉤碼的重力表示小車受到的合力,為了減小這種做法帶來的實驗誤差,你認為在實驗中應該采取的兩項措施是______和______．②如圖2所示是實驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,相鄰計數(shù)點間的距離已在圖中標出,測出小車的質(zhì)量為M,鉤碼的總質(zhì)量為m,重力加速度為g,從打B點到打E點的過程中,為到達實驗目的,該同學應該尋找______和______之間的數(shù)值關系〔用題中和圖中的物理量符號表示〕13．在“探究〞加速度與力、質(zhì)量的關系的實驗中,采用如下圖的裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,砂及桶的的質(zhì)量用m表示,小車加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打出的點計算出．〔1〕我們已經(jīng)知道,物體的加速度〔a〕同時跟合外力〔F〕和質(zhì)量〔M〕兩個因素有關。要研究這三個物理量之間的定量關系的思想方法是__________________法〔2〕當M與m的大小關系滿足_______________時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于砂及桶的重力．〔3〕用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高,這一操作的目的是為了_______________________〔4〕探究加速度與質(zhì)量的關系時,當改變小車的總質(zhì)量時,________________〔“需要〞或“不需要〞〕重新進行第〔3〕問的操作14．某同學做“探究加速度與力的關系〞的實驗,實驗的探究對象是鋁塊(質(zhì)量小于砂桶的),在靜止釋放輕繩前,裝置如圖甲所示。(1)該同學在實驗操作中有兩處明顯錯誤,分別是____________和____________。(2)糾錯后開始實驗：保持鋁塊的質(zhì)量m不變,通過在砂桶中添加砝碼來改變對鋁塊的拉力；每次釋放輕繩,由力傳感器可測得拉力的大小F,由紙帶上打出的點可算出對應加速度的大小a；重力加速度為g。該同學根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)畫出如圖乙所示的一條過坐標原點的直線,他標注縱軸為加速度a,但忘記標注橫軸,你認為橫軸代表的物理量是________________(用所給的字母表示)。(3)假設把力傳感器裝在右側(cè)輕繩上那么實驗的誤差會更________(填“大〞或“小〞)。(4)本裝置是否要求砝碼的質(zhì)量遠小于鋁塊的質(zhì)量,________。(填：“是〞或“否〞)15．如圖甲為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關系〞實驗裝置．用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小,在長木板上相距L＝48.0cm的A、B兩點各安裝一個速