人教版高中物理必修一同步測試：6.2牛頓第二定律實驗（無答案）

牛頓第二定律實驗1、為了“探究加速度與力、質量的關系”，現提供如圖所示實驗裝置.（1）請在圖中畫出小車受力，并用括號中字母表示出小車所受合力_（小車質量M,動摩擦因數，斜面傾角，拉力T） （2）為了使小車所受合力等于拉力應采取做法是_。A.將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在細砂和小桶拉動下恰好做勻速運動 B.將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在細砂和小桶拉動下恰好做勻加速運動C.將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛細砂和小桶的情況下使小車恰好做勻速運動D.將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛細砂和小桶的情況下使小車恰好做勻加速運動（3）細砂和小桶的總質量為m，小車的質量為M，實驗要求m_M(填“遠大于”或“遠小于”)。該實驗的原理是在平衡小車受到的阻力后，認為小車受到的合外力是_，其值與真實值相比_(填“偏大”或“偏小”)，小車受到合外力的真實值為_。（4）保持小車的質量不變，改變細砂的質量，甲、乙、丙三位同學根據實驗數據分別作出了小車的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖(c)、(d)，(e)所示。圖(c)中的圖線上部出現了彎曲，偏離了原來的直線，其主要原因是_。圖(d)中的圖線不通過原點，其主要原因是_。圖(e)中的圖線不通過原點，其主要原因是_。（5）保持細砂和砂桶的質量不變，改變小車的質量M，分別得到小車的加速度a與其對應的質量M，處理數據的恰當方法是作_(填“aM”或“a1/M”)圖象。（6）圖為某次實驗得到的紙帶，已知相鄰的兩個計數點的時間間隔0.1s.根據紙帶可求出小車的加速度大小為_.（保留三位有效數字）2、甲、乙、丙三個實驗小組分別采用如圖甲、乙、丙所示的實驗裝置，驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合力成正比”這一物理規(guī)律。已知他們使用的小車完全相同，小車的質量為M，重物的質量為m，試回答下列問題：(1)實驗時，必須滿足“M遠大于m”的實驗小組是_。(填甲、乙或丙)(2)實驗時，甲、乙、丙三組同學的操作均完全正確，甲、乙、丙中的F依次是彈簧測力計的讀數、重物的重力、力傳感器的示數，他們作出的aF圖線如圖丁中A、B、C所示，則甲組實驗對應的圖線是_、乙組實驗對應的圖線是_。（填A、B或C）(3)若丁圖中直線A的斜率為k，則小車的質量為_(4)實驗時，乙組同學得到的一條紙帶如圖戊所示，從比較清晰的點起，每5個點取一個計數點，打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，根據所標的測量數據可算得：小車的加速度為_m/s2，打下2點時小車的速度為_m/s。(結果保留兩位有效數字)3、某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈管秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d。開始時讓木板置于MN處，現緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數F0，以此表示滑動庫擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t。(1)木板的加速度可以用d、t表示為a=_；(2)改變瓶中水的質址重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數的關系。下列圖象能表示該同學實驗結果的是_；(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是_。A.可以更方便地獲取多組實驗數據B.可以改變滑動摩擦力的大小C.可以比較精確地測出滑動摩擦力的大小D.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度4、某研究性學習小組采用如圖所示甲的裝置來驗證物體的加速度與合外力的關系。實驗室提供的器材有：氣墊導軌、滑塊（左端裝有遮光板，總質量為m）、光電門（配接數字計時器）、米尺、游標卡尺、鐵架臺。實驗中，用米尺測得導軌頂端A與光電門所在位置B的距離為L，A、B之間的高度為h。(1)用游標卡尺測量遮光板的寬度d，如圖乙所示，則d=_cm(2)接通氣源，讓滑塊從A端由靜止開始沿氣墊導軌向下運動，讀出遮光板通過光電門的時間為t，若遮光板的寬度用d表示，則滑塊運動到B點時的速度v=_，下滑過程的加速度a=_，所受合外力F=_（用題目所給物理量的字母表示）。(3)實驗中，保持滑塊質量不變，而且保證滑塊每次都從導軌的頂點A由靜止釋放，改變木板左端的高度，重復上面的實驗，可得到多組h和t的測量值，做出_(選填或)的圖像，如果圖像是線性的，便可驗證質量一定時，加速度與合外力成正比。5、某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關系”實驗中,設計出如下的實驗方案,其實驗裝置如圖1所示.已知小車質量M=400g,砝碼盤質量M0=10g,所使用的打點計時器交流電頻率f=50Hz.其實驗步驟是:A.按圖中所示安裝好實驗裝置;B.調節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運動;C.取下細繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質量m;D.再接通電源,然后放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;E.重新掛上細繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼質量,調節(jié)墊塊的位置,改變傾角,重復B-D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度.回答下列問題:（g=10m/s2）(1)按上述方案做實驗,是否要求砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量?_(填“是”或“否”).(2)實驗中打出的其中一條紙帶如圖2,由該紙帶可求得小車的加速度a=_m/s2.此時砝碼盤中所加砝碼質量為_g(本題結果保留兩位有效數字) 6、某同學探究鉤碼加速度與合外力的關系，其實驗裝置如圖所示，一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上，用輕繩繞過定滑輪及光滑的動滑輪將滑塊與彈簧測力計相連。實驗中保持鉤碼的質量不變，在滑塊上增加砝碼進行多次測量，每一次滑塊均從同一位置P由靜止釋放，在鉤碼帶動下滑塊向右運動，此過程中，記錄彈簧測力計的示數F和光電門的遮光時間t，用彈簧測力計測得鉤碼受到的重力為G，用刻度尺測得P與光電門間的距離為s，用螺旋測微器測得滑塊上窄片的寬度為d。（1）實驗中_（選填“需要”或“不需要”）平衡滑塊受到的滑動摩擦力；（2）鉤碼的加速度大小a=_（用含有d、t、s的表達式表示）。（3）根據實驗數據繪出的下列圖像中最符合本實驗實際情況的是_。7、如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與物體質量、物體受力的關系。小車上固定一個盒子，盒子內盛有沙子。沙桶的總質量(包括桶以及桶內沙子質量)記為m，小車的總質量(包括車、盒子及盒內沙子質量)記為M。驗證在質量不變的情況下，加速度與合外力成正比：先平衡摩擦力之后，掛上沙桶，從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出。多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度。本次實驗中，桶內的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質量不變以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出aF圖象，圖象是一條過原點的直線。你認為把沙桶的總重力mg當作合外力F是否合理？答：_。(填“合理”或“不合理”)本次實驗中，是否應該滿足Mm這樣的條件？答：_(填“是”或“否”)。理由是：。打點計時器使用的交流電頻率f=50Hz。下圖是某同學在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出。寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的計算式：a=_ 。根據紙帶所提供的數據，算得小車的加速度大小為_m/s2（結果保留兩位有效數字）。8、如圖甲所示為阿特武德機的示意圖，它是早期測量重力加速度的器械，由英國數學家和物理學家阿特武德于1784年制成他將質量均為M的兩個重物用不可伸長的輕繩連接后，放在光滑的輕質滑輪上，處于靜止狀態(tài)。再在一個重物上附加一質量為m的小物塊，這時，由于小物塊的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運動并測出加速度，完成一次實驗后，換用不同質量的小物塊，重復實驗，測出不同m時系統(tǒng)的加速度。所產生的微小加速度可表示為a=_(用M、m、重力加速度g表示)；若選定如圖甲所示左側重物從靜止開始下落的過程進行測量，想要求出重物的質量M，則需要測量的物理量有：_A小物塊的質量m B重物下落的距離及下落這段距離所用的時間C繩子的長度 D滑輪半徑經過多次重復實驗，得到多組a、m數據，作出圖像，如圖乙所示，已知該圖像斜率為k，縱軸截距為b，則可求出當地的重力加速度g=_，并可求出重物質量M=_。9、用圖示裝置測量重錘的質量，在定滑輪兩側分別掛上重錘和n塊質量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺上安裝有光電門調整重錘的高度，使其從適當的位置由靜止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時間t0；從定滑輪左側依次取下1塊鐵片放到右側重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計時器記錄的擋光時間