高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤訓(xùn)練-力學(xué)實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

1、2022高考一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤訓(xùn)練力學(xué)實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系一、單項(xiàng)選擇（下列各題中四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中所采用的科學(xué)方法是（）A理想實(shí)驗(yàn)法B等效替代法C控制變量法D建立模型法2圖甲是用來探究加速度和合力之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖乙是其俯視圖。兩個(gè)相同的小車，并排放在水平光滑板上，前端各系一條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤里放有砝碼打開夾子，小盤和砝碼牽引小車運(yùn)動，合上夾子，兩小車同時(shí)停止運(yùn)動。下列說法正確的是（）A實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車質(zhì)量不同、砝碼質(zhì)量相同B實(shí)驗(yàn)中必須用到的測量儀器是秒表、刻度尺、天平C若將水平光滑板換為水平

2、粗糙板、不會影響實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果D若小盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則小盤和砝碼的重力近似等于繩的拉力3如圖是用阻力補(bǔ)償法“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，小車的前端固定有拉力傳感器，跨過定滑輪的輕繩一端固定于傳感器，另一端與裝有砝碼的托盤相連。實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量不變，改變砝碼的質(zhì)量，測出繩中拉力大小F與相應(yīng)的加速度大小a，作出aF圖像，下列圖像中正確的是（）ABCD4實(shí)驗(yàn)室用滑輪、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、砂桶、細(xì)線、紙帶等實(shí)驗(yàn)器材組成右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可以完成多個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，利用該裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下說法正確的是（ ）A在“研究勻變速直線運(yùn)動”時(shí)必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力影響B(tài)在“研究勻

3、變速直線運(yùn)動”時(shí)必須使砂和砂桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C在“探究加速度a與小車質(zhì)量M關(guān)系”時(shí)每次改變小車質(zhì)量之后不需要要重新平衡摩擦力D在“探究加速度a與力F關(guān)系”時(shí)要調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線水平5用如圖所示的裝置探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，補(bǔ)償阻力后，用槽碼的重力代替細(xì)線的拉力，通過分析可知，這種代替是有誤差的。若槽碼的質(zhì)量m與小車質(zhì)量M滿足M=10m，槽碼牽引小車加速運(yùn)動時(shí)，細(xì)線的拉力大小與槽碼重力差值的絕對值為（重力加速度為g）（）ABCD二、多項(xiàng)選擇（下列各題中四個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)符合題意）6在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn)中，保持小車的質(zhì)量不變，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實(shí)驗(yàn)

4、中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a-F關(guān)系的點(diǎn)跡，如下圖所示。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)跡存在一些問題，產(chǎn)生這些問題的主要原因可能是（）A軌道與水平方向夾角太小，或沒有平衡摩擦力B軌道與水平方向夾角太大C所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢D所用小車的質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢7在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的是（）A在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打紙帶時(shí)，應(yīng)該先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車B在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該改變拉力F的大小C在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷兩者間的關(guān)系，應(yīng)作出圖象D在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，作aF圖象應(yīng)該用折線將所描的點(diǎn)依

5、次連接8在“用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)用如圖所示裝置，將木板一端墊高，以補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對小車的阻力及其他阻力調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受牽引時(shí)能拖動紙帶沿木板勻速運(yùn)動。他們采用控制變量的方法，來研究小車受的拉力不變的情況下，小車的加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系。下列措施中不需要和不正確的是（）（選填字母代號）。A每次改變小車的質(zhì)量后，都需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜度B實(shí)驗(yàn)中通過增減小車中的重物來改變小車的質(zhì)量C每次小車都必須從同一位置開始運(yùn)動D實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后再釋放小車9用如圖所示的裝置探究加速度a與力F、質(zhì)量M的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A牽引小車的輕

6、繩應(yīng)和長木板保持平行B將電火花計(jì)時(shí)器接在8V的交流電源上，先接通電源，后放開小車，計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量C在探究a與質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，作出圖像能更直觀地判斷二者間的關(guān)系D輕繩對小車的拉力一定等于砂和砂桶的總重力10如圖是某些同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖像，下列說法中正確的是（）A形成圖甲的原因是補(bǔ)償阻力時(shí)長木板傾角過大B形成圖乙的原因是補(bǔ)償阻力時(shí)長木板傾角過小C形成圖丙的原因是所掛槽碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量D形成圖丁的原因是所掛槽碼質(zhì)量與小車質(zhì)量相當(dāng)三、實(shí)驗(yàn)探究題11用如圖所示的裝置探究在拉力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車（含砝碼）質(zhì)量m的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A用

7、天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝沙子的質(zhì)量B按圖安裝好實(shí)驗(yàn)器材C把輕繩系在小車上并繞過定滑輪連接在小桶上D將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6 V電壓的蓄電池上，啟動打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量E.保持小桶及桶內(nèi)沙子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的m值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)F.分析每條紙帶，測量并計(jì)算出加速度的值G.作a-m圖像，并由圖像確定a與m的關(guān)系（1）該同學(xué)漏掉的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)步驟是_，該步驟應(yīng)排在步驟_之后。（2）在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是步驟_，應(yīng)把_改為_。（3）在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖遣襟E_，應(yīng)把_改為_。12“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)

8、系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）在補(bǔ)償小車受到的阻力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，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)，測量并標(biāo)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，該小車的加速度a=_ m/s2（2）阻力得到補(bǔ)償后，將5個(gè)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(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F/N0.1960.3920.5880.7840.980加速度a/（ms-2）0.691.181.662.182.70請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖示坐標(biāo)系中作出a-F關(guān)系圖像。_（3）本

9、實(shí)驗(yàn)已正確補(bǔ)償了阻力，根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點(diǎn)，主要原因是_。13某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先平衡小車與木板之間的摩擦力，該同學(xué)是這樣操作的：如圖乙，將小車靜止地放在水平長木板上，并連著已穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，調(diào)整木板右端的高度，接通電源，用手輕推小車，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列_的點(diǎn)，說明小車已平衡摩擦力。（2）如果該同學(xué)先如（1）中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力為F，在小車質(zhì)量M保持不變情況下，不斷往桶里加砂，砂和砂桶的質(zhì)量最終達(dá)到M，測小車加速度a，作a-F的圖像。下列圖線正確的是_。ABCD（3）下

10、圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為xAB4.22cm，xBC4.65cm，xCD5.08cm，xDE5.49cm，xEF5.91cm，xFG6.34cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，則紙帶上D點(diǎn)的速度vD=_m/s，小車的加速度a_m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（4）若實(shí)際工作頻率是48Hz，而該同學(xué)不知情，則該同學(xué)算出來的加速度_真實(shí)值（填“大于”、“等于”、“小于”）。14為了探究受到空氣阻力時(shí)，物體運(yùn)動速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，某同學(xué)在水平桌面上組裝了如右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

11、實(shí)驗(yàn)時(shí)，可在小車上安裝一輕薄板，以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力。實(shí)驗(yàn)中所用的小車質(zhì)量M0.9 kg，砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0.1 kg。（1）未裝薄板時(shí)，往砝碼盤中加入一小砝碼，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源后，再釋放小車，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，紙帶如下圖所示：A、B、C、D、E是選取的五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.1s，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A的距離分別為：d1=3.62cm、d2=8.13cm、d3=13.54cm、d4=19.83cm，則小車加速度a的表達(dá)式為_（用題中給定的字母表達(dá)），該同學(xué)通過加速度進(jìn)一步分析計(jì)算了小車運(yùn)動所受摩擦阻力的大小；（2）在（1）的裝置基礎(chǔ)上，加裝上

12、薄板后，利用紙帶求出小車不同時(shí)刻的速度，作出小車的vt圖象(如圖所示)，通過圖象分析，可知隨著運(yùn)動速度的增加，小車所受的空氣阻力_ （選填 “變大”、“變小”或“不變”）；（3）計(jì)算物體受到的空氣阻力時(shí)，若該同學(xué)把砝碼和砝碼盤的總重力當(dāng)作小車所受到的拉力，則他求得的空氣阻力_（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值；（4）若vt圖象中t0.2 s時(shí)刻，曲線的切線如圖中虛線所示，則t0.2 s時(shí)，物體受到空氣阻力為_N（g取10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。15小譚同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）一端固定有定滑輪的長木板放在水平桌面上，按照圖甲安裝好器材，圖甲中

13、電源插頭應(yīng)該插入_。A4V6V的正弦交流電源B4V6V的直流電源C220V的直流電源D220V的正弦交流電源（2）往空砂桶里，逐漸加入砂子，當(dāng)小車開始緩慢運(yùn)動時(shí)，取下砂桶，在天平上稱得砂和砂桶的質(zhì)量為m0，由此可知，小車受到的摩擦力為_。（3）在滿足小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量m的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的多組數(shù)據(jù)，即砂和砂桶的質(zhì)量m和小車對應(yīng)的加速度a，畫出的圖像如圖乙所示，重力加速度大小為g，則圖中b表示的物理量為_，圖像斜率為_。16某校物理興趣小組的同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓第二定律，他們用到了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：在桌面上有一傾角為的固定斜面，其頂端處有一個(gè)光滑的定滑輪。斜面上固定放

14、置了中心間距為L的兩個(gè)光電門1和2。質(zhì)量為M的滑塊B，其中心上方的擋光片寬度為d。已知重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：掛上小桶A，并向內(nèi)加入適量水，讓滑塊從底部沿斜面滑上，觀察到通過兩個(gè)光電門用時(shí)相等；取下小桶A，測出桶和水的總質(zhì)量m；撤掉小桶A和細(xì)線，單獨(dú)讓滑塊B從斜面頂端滑下，測得通過1， 2兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為t1、t2，并進(jìn)一步計(jì)算出加速度大小。請回答下列問題：（1）在步驟中，向小桶內(nèi)加入水而不是放入砝碼，這樣做的好處是_。（2）步驟中，滑塊B加速度的表達(dá)式為_；（3）若本實(shí)驗(yàn)中各物理量滿足關(guān)系式_，則驗(yàn)證牛頓第二定律成立；（4）實(shí)際上，光電門測出的速度，是滑塊通過光電門過程的平均速度

15、，從而導(dǎo)致步驟中滑塊下滑加速度的測量結(jié)果有誤差。則加速度的測量誤差是_（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。17在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶上的打點(diǎn)計(jì)算出。（1）在該實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是_；（填正確選項(xiàng)前的字母）A為了消除摩擦力的影響，需要調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在小盤（盤中不放砝碼）的牽引下在斜面上勻速下滑B在平衡摩擦力時(shí)，需要拿走小盤，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并固定在小車的尾端，然后調(diào)節(jié)斜面傾角，輕推小車，使小車在斜面上勻速下滑C每改變一次小車的質(zhì)量，需要重新平衡一

16、次摩擦力（2）實(shí)驗(yàn)中，在M與m的大小關(guān)系滿足M_（選填“”“=”或“”）m時(shí)，可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼受到的重力；（3）如圖乙所示，一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)打出一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，間距、。已測量出，則可計(jì)算小車加速度a_；保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與_的圖象；（4）另兩位同學(xué)用同一裝置，做加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，畫出了各自得到的a-F圖線，如圖丙所示，則兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)小車及車中砝碼的質(zhì)量較大的是_（選填“小紅”或“小華”）。18“探

17、究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，某小組同學(xué)打出了一條紙帶如圖乙所示。從比較清晰的點(diǎn)起，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為T。則該小車的加速度的表達(dá)式a=_；（2）在探究a-F關(guān)系中，該小組同學(xué)在完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作步驟后，得到如下五組數(shù)據(jù)砝碼重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m/s2）0.691.181.662.182.70根據(jù)表格上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線如圖所示，你認(rèn)為可能的原因是_（填入相應(yīng)的字母）。A實(shí)驗(yàn)中沒有對小車平衡摩擦力B在對小車平衡摩擦力時(shí)，長木板傾角太大C

18、計(jì)算重力時(shí)漏加砝碼盤的重力D實(shí)驗(yàn)沒有滿足砝碼及砝碼盤質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量19某同學(xué)采用如圖裝置來驗(yàn)證拉力一定時(shí)，物體加速度與質(zhì)量成反比。左右等高的水平桌面上都有一端帶滑輪的長木板，木板上都固定有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小滑塊通過一條細(xì)繩繞過各自長木板上的定滑輪相連，動滑輪下吊有沙桶，調(diào)整裝置使m1和m2在同一豎直平面內(nèi)，并使細(xì)線與長木板平行，兩個(gè)小滑塊都與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔的紙帶相連。（1）關(guān)于本次實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（_）A實(shí)驗(yàn)前平衡摩擦力需要去掉細(xì)線及動滑輪，分別墊高長木板一端B實(shí)驗(yàn)前平衡摩擦力不需要去掉細(xì)線及動滑輪，分別墊高長木板一端C實(shí)驗(yàn)中需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量D實(shí)驗(yàn)中不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量（2）連接細(xì)線，調(diào)整沙桶中沙子的質(zhì)量，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后從靜止釋放沙