3探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系(測)-2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測含解析

1、F1，爾后釋放木板，并用停表記學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精【滿分：110分時間：90分鐘】實驗題（10題，每題11分，共110分)1某同學(xué)設(shè)計了以以下圖的裝置來研究加快度與力的關(guān)系，彈簧測力計固定在一合適的木板上,桌面的右邊沿固定一支表面圓滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩頭分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連結(jié),在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d，開始時將木板置于MN處，現(xiàn)遲緩將瓶中加水，直到木板剛剛開始運動地點，記下彈簧測力計的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小,將木板放回原處并按住,連續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測力計的示數(shù)下木板運動到PQ的時間t，(1)木板的加快度能夠用d、t表示為a

2、=_；為了減小測量加快度的有時誤差能夠采用的方法是學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精。2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗，確定加快度a與彈簧測力計示數(shù)F1的關(guān)系，以以下圖像能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是3）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法對照，它的優(yōu)點是_。A、能夠改變滑動摩擦力的大小B、能夠更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)C、能夠比較精準(zhǔn)地測出摩擦力的大小D、能夠獲得更大的加快度以提高實驗精度【答案】（1)a2dt2，多次測量求平均值（2)c（3）BC學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精【名師點睛】解決此題的重點知道實驗的原理以及實驗需注意的事項，掌握平衡摩擦力的方法，注意不能夠?qū)⑿”P用細繩經(jīng)過定滑輪系在小車上，理解平衡

3、摩擦力和M瓶m木的操作和要求的含義2某同學(xué)設(shè)計了一個研究加快度a與物體所受協(xié)力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，以以下圖甲為實驗裝置簡圖,電源溝通電的頻次為（圖甲）（圖乙）Hz。圖乙為某次實驗獲得的紙帶，依照紙帶可求出小車的加快度大小a=m/s2.（結(jié)果儲藏兩位有效數(shù)字）保持砂和小砂桶的總質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m，分別獲得小車加快度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的倒數(shù)m1，數(shù)據(jù)以下表所示：實驗次12345678數(shù)加快度1。1。1.491.251。0。0。0.30學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精72007550a/ms902質(zhì)量0。0。0。1。m/kg0.250.290.401.0033507167質(zhì)量倒4。3。0。數(shù)m1/k

4、g3.452.502.001.411.001000360試在丙中繪制出am1系式：圖線，并依照圖線寫出a與m1之間的關(guān).a/ms2.52.01.51.00.510/kg2.03.0m（圖?。?.04.0（圖若保持小車質(zhì)量不變，改變砂和小砂桶的總質(zhì)量，該同學(xué)依照實驗數(shù)據(jù)作出了如右圖丁所示的加快度a隨協(xié)力F的變化圖線，則該圖線不經(jīng)過原點O的主要原因是：。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精【答案】（1)3.2（2)a=1/2m(3)平衡不足3某同學(xué)利用如圖裝置研究加快度與合外力的關(guān)系。利使勁傳感器測量細線上的拉力。依照以下步驟操作：安裝好打點計時器和紙帶，調(diào)整導(dǎo)軌的傾斜程度，平衡小車摩擦力;細線經(jīng)過導(dǎo)軌一端

5、圓滑的定滑輪和動滑輪，與力傳感器相連,動滑輪上掛上必然質(zhì)量的鉤碼，將小車拉到湊近打點計時器的一端；學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精翻開力傳感器并接通打點計時器的電源（頻次為50Hz的交流電源）；釋放小車，使小車在軌道上做勻加快直線運動；封閉傳感器，記錄下力傳感器的示數(shù)F；經(jīng)過剖析紙帶獲得小車加快度a；改變鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟；作出aF圖象，獲得實驗結(jié)論。(1）某學(xué)校使用的是電磁式打點計時器,在釋放小車前,老師拍下了幾個同學(xué)實驗裝置的部分細節(jié)圖，以以下圖中操作不正確的是。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精(2）本實驗在操作中可否要知足鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量？（填寫“需要”或“不需要”）；某次釋放小車后,

6、力傳感器示數(shù)為F，經(jīng)過天平測得小車的質(zhì)量為M,動滑輪和鉤碼的總質(zhì)量為m,不計滑輪的摩擦,則小車的加快度理論上應(yīng)等于.FFmg-2F2FAaBaCaDa2MMMM3）以以下圖是某次實驗測得的紙帶的一段，能夠判斷紙帶的（填“左”或“右”)端與小車連結(jié)，在打點計時器打下計數(shù)點6時,鉤碼的剎時速度大小為m/s(儲藏兩位有效數(shù)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精字）。【答案】(1)ABC；(2）不需要；B；（3)左；0730754某實驗小組在“研究加快度與物體受力的關(guān)系”實驗中,設(shè)計出以下的實驗方案,其實驗裝置以以下圖已知小車質(zhì)量M214.6g,砝碼盤質(zhì)量m07.8g，所使用的打點計時器溝通電頻次f50Hz。其實

7、驗步驟是：A按圖中所示安裝好實驗裝置;B調(diào)治長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精C取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；將小車置于打點計時器旁，先接通電源，再松開小車，打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加快度a；E從頭掛上細繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)BD步驟，求得小車在不相同合外力F作用下的加快度回答以下問題:1)按上述方案做實驗，可否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？_（填“是”或“否”)2)某同學(xué)將相關(guān)測量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的以下表格中次數(shù)12345砝碼盤中砝碼0.10.20.20.30.4的重力00999F/N學(xué)必求其

8、心得，業(yè)必貴于專精小車的加快度0.81。1.82。2。a/(ms844438892)他依照表中的數(shù)據(jù)畫出aF圖象造成圖線可是坐標(biāo)原點的一條最主要原因是從,該圖線延伸線與橫軸的交點可求出的物理量是_其,大小為_【答案】(1）不需要(2）在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力、砝碼盤的重力、砝碼盤的重力大小、0。08N【剖析】學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精【名師點睛】解答實驗問題的重點是正確理解實驗原理,加強基本物理知識在實驗中的應(yīng)用，同時不斷提高應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解答物理問題的能力5在研究物體的加快度與物體所受外力、物體質(zhì)量間的關(guān)系時，采用以以下圖的實驗裝置，小車以及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤以及盤中

9、的砝碼質(zhì)量用m表示。(1)實驗過程中，電火花計時器接在頻次為f=50Hz的溝通電源上，調(diào)整定滑輪高度,使細線與長木板平行。2）若已平衡好摩擦,在小車做勻加快直線運動過程中，繩子拉力FT=_，當(dāng)M與m的大小關(guān)系知足_時，才能夠認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力。(3）某小組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m必然來做實驗，其詳細操作步驟以下，以下做法正確的選項是_。A平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細繩經(jīng)過定滑輪系在小車上學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精B每次改變小車的質(zhì)量時,需要從頭平衡摩擦力C實驗時，先接通打點計時器的電源,再松開小車D用天平測出m以及M，小車運動的加快度可直接用公式amgM求

10、出4）某小組同學(xué)保持小車以及車中的砝碼質(zhì)量M必然，研究加快度a與所受外力F的關(guān)系時，由于他們操作不當(dāng)，這組同學(xué)獲得的aF關(guān)系圖像以以下圖,圖線可是原點的原因是_;圖線上端波折的原因是。(5）某小組在操作完好正確且知足（2）中質(zhì)量關(guān)系的情況下，以以下圖為實驗時小車在長木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個打點未畫出。從紙帶上測出x13.20cm，x24.52cm、x58.42cm、x69.70cm.則小車加快度大小a=_m/s2(儲藏三位有效數(shù)字）學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精(6）(5）中實驗小組用所得數(shù)據(jù)研究動能定理，測得上圖紙帶計數(shù)點

11、1、5間距離為x，該小組最后要考證的數(shù)學(xué)表達式為_。（用m、M、f,x、x1、x2、x5、x6以及重力加快度g表示）MmgMm(3)C（4）沒平衡摩擦力；【答案】（2）Mm不知足Mm（5）1。30（6）mgx1Mf2x5x622x1x2200【剖析】（2)設(shè)小車的質(zhì)量為M,砝碼盤總質(zhì)量為m，將兩者看做一個整體，對整體有mg(Mm)a,對小車有TMa，聯(lián)立可得Mmgmg，只有當(dāng)Mm時，TmgTMa1M學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精【名師點睛】掌握實驗原理是正確解決實驗題目的前提條件;實驗時要平衡摩擦力，平衡摩擦力不足或過平衡摩擦力都是錯誤的要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時

12、練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用6某實驗小組利用小車、一端帶有滑輪的導(dǎo)軌、打點計時器和幾個已知質(zhì)量的小鉤碼研究加快度與力的關(guān)系,實驗裝置如圖甲所示.學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精（1)圖乙是實驗中獲得的一條紙帶，圖中打相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s,由圖中的數(shù)據(jù)可得小車的加快度a為m/s2；2）該實驗小組以測得的加快度a為縱軸，所掛鉤碼的總重力F為橫軸，作出的圖象如丙圖中圖線1所示,發(fā)現(xiàn)圖象可是原點,思疑在測量力時不正確，他們將實驗進行了改裝，將一個力傳感器安裝在小車上，直接測量細線拉小車的力F，作aF圖如丙圖中圖線2所示,則圖象可是原點的原因是，關(guān)于圖象上相同的力,用傳感器測得的加快度偏大，其

13、原因是；3）該實驗小組在正確操作實驗后，再以測得的加快度a為縱軸，所掛鉤碼的總重力F和傳感器測得的F為橫軸作圖象，要使兩個圖線基本重合，請你設(shè)計一個操作方案?！敬鸢浮浚?）0。195；（2)未平衡摩擦力或平衡不足，鉤碼學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精的重力比細線的拉力大；（3）將n個鉤碼都放在小車上,每次從小車上取一個鉤碼掛在細線上，其余鉤碼留在小車上隨小車一同運動。【剖析】7用以以下圖的實驗裝置做“研究加快度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗：1）下面列出了一些實驗器材：電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外，學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精還需要的實驗器材有：_。(多項選擇

14、，2分）A天平(附砝碼）B秒表C刻度尺(最小刻度為mm）低壓溝通電源(2）實驗中，需要平衡小車和紙帶運動過程中所受的阻力，正確的做法是.（1分）A小車放在木板上，把木板一端墊高，調(diào)治木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時沿木板做勻速直線運動。B小車放在木板上,掛上砂桶，把木板一端墊高，調(diào)治木板的傾斜程度,使小車在砂桶的作用下沿木板做勻速直線運動。C小車放在木板上,后邊固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器.把木板一端墊高，調(diào)治木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動.（3)實驗中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加快運動的拉力，砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝

15、碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)知足的條件是_.這樣,在改變小車上砝碼的質(zhì)量時,只需砂和砂桶質(zhì)量不變,就能夠認為小車所受拉力幾乎不變.(1分）（4）如圖為某次實驗紙帶，在相鄰兩計數(shù)點間都有四個打點學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精未畫出，用刻度尺測得：S10。55cm，S20.94cm，S31。35cm，S41.76cm，S52.15cm，S62.54cm。相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為_s；(1分）計數(shù)點“6”和“7”的位移S7比較湊近于_(填“A、B、C、D”序號，2分）A2。76cmB2。85cmC2.96cmD3.03cm打下“3”點時小車的剎時速度v3=_m/s；小車的加快度a_m/s2。（計算結(jié)果均儲藏2位

16、有效數(shù)字，4分)5）某小組在研究“外力一準(zhǔn)時，加快度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量M,分別記錄小車加快度a與其質(zhì)量M的數(shù)據(jù).在剖析辦理數(shù)據(jù)時，該組同學(xué)產(chǎn)陌生歧：甲同學(xué)認為依照實驗數(shù)據(jù)能夠作出小車加快度a與其質(zhì)量M的圖像,如圖(甲），爾后由圖像直接得出a與M成反比。乙同學(xué)認為應(yīng)當(dāng)連續(xù)考證a與其質(zhì)量倒數(shù)1/M可否成正比,并作出小車加快度a與其質(zhì)量倒數(shù)1/M的圖像,如圖(乙）所示。你學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精認為同學(xué)(選填“甲”或“乙”）的方案更合理。(1分）(6）另一小組在研究“小車質(zhì)量一準(zhǔn)時,加快度與質(zhì)量的關(guān)系”時，用改變砂的質(zhì)量的方法來改變對小車的作使勁F,爾后根據(jù)測得的

17、數(shù)據(jù)作出aF圖像,以以下圖。發(fā)現(xiàn)圖像既可是原點，尾端又發(fā)生了波折,可能原因是_。(2分）A平衡摩擦力時,木板的傾斜角度過大,且砂和砂桶的質(zhì)量較大B平衡摩擦力時，木板的傾斜角度過小，且砂和砂桶的質(zhì)量較大C沒有平衡摩擦力,且小車質(zhì)量較大平衡摩擦力時，木板的傾斜角度過小，且小車質(zhì)量較大aOF【答案】（1）ACD；（2）C；（3）mM；(4）0。1;學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精C;0.16;0。40；(5）乙；(6）B?！酒饰觥?4)打點計時器的工作周期為T0=0.02s,相鄰兩計數(shù)點間都有四個打點未畫出,所以兩計數(shù)點之間的時間間隔為T=5T0=0.1s。依照勻變速直線運動的規(guī)律aSS7S6S6S5,2

18、T2T2T可知：S72S6S522.542.152.93cm，比較湊近于2。96cm，故選C項。5）反比率關(guān)系不簡單依照圖象判斷,而正比率關(guān)系簡單依照圖象判斷,故應(yīng)當(dāng)成立小車加快度a與小車質(zhì)量的倒數(shù)M1關(guān)系圖象，故應(yīng)選乙方案。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精6）圖象與橫軸訂交，說明需要用拉力平衡摩擦力，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠;由(3）可知，小車碰到的拉力mgF1mM子的拉力近似等于砂桶的總重力,小車的加快度a與拉力F成正比，若是砂和小桶的總質(zhì)量太大，小車碰到的拉力顯然小于砂桶重力,加快度與砂桶重力（小車碰到的協(xié)力）不能正比，aF圖象發(fā)生波折，不再是直線，故B正確。8某實驗小組應(yīng)用如圖甲所示

19、裝置“研究加快度與物體受力的關(guān)系”,已知小車的質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m，所使用的打點計時器所接的溝通電的頻次為50Hz，實驗步驟以下：A按圖甲所示，安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直；B先不掛砝碼盤，調(diào)治長木板的傾角，輕推小車后,使小車能沿長木板向下勻速運動；C掛上砝碼盤，接通電源后，再松開小車，打出一條紙帶,由紙帶求出小車的加快度；學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精D改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同協(xié)力作用下的加快度依照以上實驗過程,回答以下問題：（1)關(guān)于上述實驗，以下說法正確的選項是A小車的加快度與砝碼盤的加快度大小相等B彈簧測力計的讀數(shù)為小車所受

20、合外力C實驗過程中砝碼處于超重狀態(tài)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量不需要遠小于小車的質(zhì)量2）實驗中打出的一條紙帶如圖乙所示,由該紙帶可求得小車的加快度為m/s2(結(jié)果儲藏2位有效數(shù)字）學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精（3）由本實驗獲得的數(shù)據(jù)作出小車的加快度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象（見圖丙),與本實驗相切合的是【答案】(1)BD；(2）0.16m/s2（3)A【剖析】1）由圖可知,小車的加快度是砝碼盤的加快度大小的2倍，故A錯誤；同一根細繩，且已平衡摩擦力，則彈簧測力計的讀數(shù)為小車所受合外力，故B正確；實驗過程中，砝碼向下加快運動,處于失重狀態(tài)，故C錯誤;由于不是砝碼的重力，即為小車的拉力,故不需要砝碼和

21、砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量的條件,故D正確。(2）在勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù),即xaT2,解得：ax2,將x0.16cm，T0.1s帶入解得：a0.16m/s2。T【名師點睛】解答實驗問題的重點是正確理解實驗原理，加強基本物理知識在實驗中的應(yīng)用，同時不斷提高應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精答物理問題的能力；掌握求加快度的方法，注意單位的一致，同時理解由圖象來搜尋加快度與協(xié)力的關(guān)系。9在“研究加快度與質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中1）(1分)備有器材：A.長木板；B。電磁打點計時器、低壓溝通電源、紙帶；C.細繩、小車、砝碼；D.裝有細砂的小桶；E.薄木板;F。毫米刻度尺。

22、還缺少的一件器材是_。（2)(3分)實驗獲得如圖（a)所示的一條紙帶，相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T;B、C間距s2和D、E間距s4已量出,利用這兩段間距計算小車加快度的表達式為_。1(3）（3分）同學(xué)甲依照實驗數(shù)據(jù)畫出如圖(b）所示am圖線，從圖線可得砂和砂桶的總質(zhì)量為_kg。(g取10m/s2)（4)(2分）同學(xué)乙依照實驗數(shù)據(jù)畫出了圖（c），從圖線可知學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精乙同學(xué)操作過程中可能_?！敬鸢浮?1)天平（2）as4-s2（3）0。02(0.0180。0222T2均正確)（4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠【剖析】1）此題要測量小車的質(zhì)量,則需要天平,所以還缺少的一件器材是天平；(2)依照逐差法得：s4s22aT2解得as4-s22T2【名師點睛】認識實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)辦理以及注意事項，能夠運用逐差法求解加快度，知道圖象的含義，難度適