課時分層精練(十八)

課時分層精練(十八)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系基礎(chǔ)落實練1．某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗．(1)關(guān)于該實驗的要點，下列說法正確的是________．A.實驗時使用打點計時器應(yīng)先釋放小車后接通電源B.平衡摩擦力時小車應(yīng)掛上紙帶C.重物的質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量D.本實驗牽引小車的細繩與長木板可以不平行(2)接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶．從比較清晰的點起每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，則由紙帶求出打3計數(shù)點時的速度v3＝____________m/s，小車加速度的大小為a＝________m/s2(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字).(3)做“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實驗時，正確平衡摩擦力后，保持細線拉力不變，改變小車上砝碼的質(zhì)量m，多次實驗，測得多組加速度a及對應(yīng)小車上砝碼的質(zhì)量m，作出eq\f(1,a)-m圖像如圖丙所示，若圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若要驗證牛頓第二定律，則小車的質(zhì)量為________．2．圖(a)是某班同學(xué)探究質(zhì)量一定時物體的加速度與合力的關(guān)系的實驗裝置．他們的設(shè)計思路是①利用拉力傳感器測細繩的拉力F并將其作為小車受到的合力；②利用穿過打點計時器且連在小車后端的紙帶測小車的加速度a；③利用測得的數(shù)據(jù)作a-F圖像并得出結(jié)論．(1)該實驗中，要求動滑輪、小桶和砂的總質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量．(2)圖(b)是實驗中挑選出的一條點跡清晰的紙帶，圖中相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出，打點周期為0.02s，由該紙帶可求得小車的加速度a＝______m/s2(結(jié)果取2位有效數(shù)字).(3)下圖是三個小組分別作出的a-F圖像，其中，平衡摩擦力時木板墊得過高得到的是圖像________；圖像________對應(yīng)的小車質(zhì)量最小(均填序號字母).3．[2024·上海閔行區(qū)模擬]如圖甲為用來探究“小車質(zhì)量一定時，加速度a與合外力F之間的關(guān)系”的實驗裝置圖．(1)本實驗中的位移傳感器利用兩種脈沖的傳播速度不同來測量距離，圖丙表示發(fā)射紅外線脈沖和超聲波脈沖時刻，圖丁表示接收紅外線脈沖和超聲波脈沖時刻，其中脈沖________(選填“1”或“2”)表示超聲波脈沖，已知脈沖1和脈沖2在空氣中的傳播速度分別為v1和v2，結(jié)合圖丙和圖丁中時刻t1和t2，計算機利用關(guān)系式s＝________運算即可得到發(fā)射器到接收器的距離．(2)將鉤碼掛于跨過定滑輪的細繩的另一端，由靜止釋放小車，位移傳感器記錄下小車位移大小隨時間變化的圖像，某次實驗的結(jié)果如圖乙所示，則t＝0.5s時，小車的速度大小為______m/s，小車的加速度大小為________m/s2(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字).(3)如果鉤碼的個數(shù)不斷增大，a-F圖像將由直線逐漸變?yōu)橼呄蚰骋恢本€的曲線，那么該曲線所逼近的漸近線的方程為________．素養(yǎng)提升練4．如圖甲所示為“用DIS(數(shù)字信息系統(tǒng))研究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置，在該實驗中位移傳感器的接收器安裝在軌道上，發(fā)射器安裝在小車上．(1)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)繪出了如圖乙所示的a-F圖像．此圖像的后半段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是____________________(選填“所掛鉤碼的總質(zhì)量過大”或“所用小車和傳感器的總質(zhì)量過大”).(2)某小組對該實驗作出改進并做了新的嘗試，步驟如下：①取一盒總質(zhì)量為m＝0.1kg的砝碼放置在小車上，左側(cè)不掛任何物體，將軌道的右側(cè)抬高，調(diào)節(jié)軌道的傾角，使小車在軌道上自由運動，觀察電腦屏幕上的v-t圖像，直至圖像為一條平行于時間軸的直線；②在左側(cè)掛一個小盤，使小車無初速度滑下，根據(jù)計算機上的v-t圖像得出小車的加速度a；③從小車上取下質(zhì)量為mx的砝碼放到小盤中，再使小車無初速度滑下，根據(jù)計算機上的v-t圖像得出小車相應(yīng)的加速度a；④改變mx的大小，重復(fù)步驟③，得到6組mx及其對應(yīng)的加速度a的數(shù)據(jù)；⑤建立坐標系，作出如圖丙所示的a-mx圖像．若從圖丙中求出斜率k＝10m/(kg·s2)，截