高一物理(人教)必修1綜合題型專題練習(xí)卷：實(shí)驗(yàn)：探究加速與力、質(zhì)量的關(guān)系

1、實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1.某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過(guò)滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個(gè)，每個(gè)質(zhì)量均為 0.010 kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將5個(gè)鉤碼全部放入小車中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快，使小車（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。（2）將n （依次取n=1, 2, 3, 4, 5）個(gè)鉤碼掛在輕繩右端，其余 Nf個(gè)鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并 使輕繩與木板平行。釋放小車，同時(shí)用傳感器記錄小車在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位

2、置的位移 s,繪制s圖象,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。（3）對(duì)應(yīng)于不同的n的a值見下表。n=2時(shí)的sC圖象如圖（b）所示；由圖（b）求出此時(shí)小車的加速度（保 留2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。n12345a /m s'0.200.580.781.00（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出 aF圖象。從圖象可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受的合外力成正比。（5）利用aF圖象求得小車（空載）的質(zhì)量為 kg （保留2位有效數(shù)字，重力加速度取 g=9.8 m/s2）。（6）若以 保持木板水平”來(lái)代替步驟（1）,下列說(shuō)法正確的是 （填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)）A. a

3、f圖線不再是直線B. a f圖線仍是直線，但該直線不過(guò)原點(diǎn)C. a f圖線仍是直線，但該直線的斜率變大【答案】（3） 0.39（4）如圖所示 0.45（6） BC2.某同學(xué)利用圖（a）所示實(shí)驗(yàn)裝置即數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖（b）所示，實(shí)驗(yàn)中小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量為200 g,實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到，回答下列問(wèn)題：圖（a）圖（b）（1）根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成 （選填 線性”或 非線性”）的關(guān)系。（2）由圖（b）可知，a-m圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是 。（3）若利用本實(shí)

4、驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是 ，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件【答案】（1）非線性（2）存在摩擦力（3）調(diào)整軌道傾斜度以平衡摩擦力遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量3某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖所示裝置 “探究加速度與物體受力的關(guān)系 ”，已知小車的質(zhì)量為M ，單個(gè)砝碼質(zhì)量為 m ，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50 Hz,動(dòng)滑輪輕質(zhì)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直；B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；C.掛上祛碼，接通電源后，再放開小車，打

5、出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；D.改變祛碼的數(shù)量，重復(fù)步驟C,求得小車在不同合力作用下的加速度。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答以下問(wèn)題：（ 1 ）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是 。A.祛碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中祛碼處于超重狀態(tài)C.與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行D.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為祛碼重力的一半（ 2）實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=m/s 2。 （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） ， 若交流電的實(shí)際頻率大于50 Hz， 則上述計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比（選填 “偏大 ”、 “偏小 ”或 “相同 ”） 。（ 3 ）由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a 與彈簧

6、測(cè)力計(jì)的示數(shù)F 的關(guān)系圖象，與本實(shí)驗(yàn)相符合的是 ?！敬鸢浮浚?1） C （ 2 ） 0.88 偏小（ 3） A4某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來(lái)研究小車的加速度與所受合力的關(guān)系。將裝有力傳感器的小車放置于水平長(zhǎng)木板上，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下傳感器的最大示數(shù)Fo。再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下傳感器的示數(shù)F1 。釋放小車，記錄小車運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器的示數(shù)F2。（ 1 ）接通頻率為 50 Hz 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(diǎn)起，每5 個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，則小車的加速度a=m/s2 。（保留兩位有效數(shù)字）（2

7、）同一次實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)i F2 （選填“<'"裁”>）'。（ 3 ）改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a 與 F 的關(guān)系如圖丙。不計(jì)紙帶與計(jì)時(shí)器間的摩擦。圖象中 F 是實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的 。A.FiB.F2C.Fi-FoD,F2-Fo【答案】（ 1） 0.16（2） >（ 3） D5為了探究 “加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系” ，現(xiàn)提供如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。（ i ）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是。A.將木板帶滑輪的那端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B.將木板帶滑輪的那端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速

8、運(yùn)動(dòng)C.將木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)D.將木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)(2)如圖所示，在紙帶上取 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G,兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.10 s,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離如圖所示(單位cm),則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a =m/s2 (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)要用鉤碼總重力代替小車所受的拉力，此時(shí)鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為?！敬鸢浮?1) C (2) 0.50(3) m<<M6 .林玲同學(xué)利用圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。(1)下列做

9、法正確的是 。(填字母代號(hào))A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B.在調(diào)節(jié)木板的傾斜度來(lái)平衡木塊所受的摩擦力時(shí)，將裝有祛碼的祛碼桶通過(guò)定滑輪拴在木塊上C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D.通過(guò)增減木塊上的祛碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜度(2)林玲、洪紅兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖甲所示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放祛碼，在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到如圖乙中I、n兩條直線。設(shè)兩同學(xué)用的木塊質(zhì)量分別為 mb mn,用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為g卬，則由圖可知，mI mn,以 即。(選填大于"力弋于“或等于&

10、quot;)【答案】(1) AD (2)小于 大于7 . (1)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室探究加速度a與合外力F和質(zhì)量m的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示，她想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F,為了減小這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，她先做了兩方面的調(diào)整措施：a.用小木塊將長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端墊高，目的是 。b.使砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小車的力近似等于 。(2)該同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶求加速度時(shí)，處理方案有兩種：2xA.利用公式a二干計(jì)算；xB.根據(jù)a =利用逐差法計(jì)算。 T2兩種方案中，你認(rèn)為選擇方案 比較合理?！敬鸢浮?1)平衡摩擦力(2)砂桶的重力 (3) B8.探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)

11、中，某同學(xué)用如圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz,重物通過(guò)跨過(guò)滑輪的細(xì)線與小車相連。甲乙(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中打出了一條紙帶，紙帶上A、B、C、D、E這些點(diǎn)的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算：打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為 m/s;紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 m/s2 （結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（ 2 ）若該同學(xué)平衡好摩擦力后，將5 個(gè)相同的砝碼都放在小車上，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度，根據(jù)小車的加速度a與祛碼盤中祛碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a干圖線來(lái)探究加速度與合外力的關(guān)系，此實(shí)驗(yàn)操作 （選填 “能 ”或 “不

12、能 ”）探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。【答案】（ 1） 0.479 0.810（2）不能9如圖所示為 探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中 A為小車，質(zhì)量為 mi,連接在小車后面的紙帶穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B， 它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上， P 的質(zhì)量為 m2 ， C 為彈簧測(cè)力計(jì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量，讀出測(cè)力計(jì)對(duì)應(yīng)讀數(shù)F,不計(jì)繩與滑輪的摩擦。（ 1 ）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為 流（選填 “交 ”或 “直”） V。（ 2 ）下列說(shuō)法正確的是 。A. 一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板必須保持水平B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車C.實(shí)馬中 m2應(yīng)遠(yuǎn)小于 miD.測(cè)力計(jì)的讀數(shù)始終為

13、m2g/2【答案】（1）交 220（2） B10“驗(yàn)證牛頓第二定律 ”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用 M 表示，砂和砂桶的質(zhì)量用 m 表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶計(jì)算出。（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是 。A.將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電。改變砂桶中砂子的多少，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)

14、器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)C.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)（ 2）實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m 和 M 的選取，以下最合理的一組是 。AM=200 g，m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、 35 g、40gBM=200 g，m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、 120gCM=400 g，m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、 35 g、40gDM=400 g，m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、 120g（3）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50

15、 Hz,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度 a=m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1） B C （3） 1.5811. （1）某小組測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。測(cè)量木塊在水平木板上運(yùn)動(dòng)的加速度a。實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示。從某個(gè)清晰的點(diǎn)O開始，每5個(gè)打點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)出1、2、3，量出1、2、3點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為&、詼、S3，從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，1、2、3點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻分別為t1、t2、t3, 求得=曳V2=s2, V3=電，。作出V_t圖象如圖丙所示。圖線的斜率為k,截距為b。則木塊的加速t1t2t3. &

16、#39;度a=; b的物理意義是 。（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得木塊的加速度為a,還測(cè)得鉤碼和木塊的質(zhì)量分別為m和M,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?g,則動(dòng)摩擦因數(shù)尸。（3）關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 。A.木板必須保持水平B.調(diào)整滑輪高度，使細(xì)線與木板平行C.鉤碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量D.紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力是產(chǎn)生誤差的一個(gè)因素mg-（m M）a【答案】（1） 2k O點(diǎn)的瞬時(shí)速度（2）- （3） CMg12 .為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，A、B兩同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)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mo°力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小

17、，重力加速度為go實(shí)驗(yàn)時(shí)先平衡摩擦力。（1） A同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2 （結(jié)果保留三位有效數(shù) 字）。（2） A同學(xué)以力傳感器的示數(shù) F為縱坐標(biāo)，加速度a為橫坐標(biāo)，畫出的F氣圖象如圖丙所示，求得圖線的斜率 為k,則小車的質(zhì)量 M= （用所給物理量的符號(hào)表示）。（3） B同學(xué)也以力傳感器的示數(shù) F為縱坐標(biāo)，加速度a為橫坐標(biāo)，畫出的 F氣圖象如圖丁所示，圖線不過(guò)原點(diǎn) 的原因可能是。（答一條即可）【答案】（1） 1.80 （2） 2k-m0（3）平衡摩擦力過(guò)度13 .某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖甲所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：探究加速度與合外力的關(guān)系裝置中，小車質(zhì)量為M ,砂桶和砂的總質(zhì)量為 m,通過(guò)改變 m來(lái)改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出?，F(xiàn)保持小車質(zhì)量 M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組 a、F值（F為第7頁(yè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù))。(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法正確的是 。A.需平衡小車的摩擦力B.砂桶和砂的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C.滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕D.先