52加速度与力质量的关系新教材高中物理必修第一册寒假复习主观题知识点专项练习文档格式.docx

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C．实验时细绳与长木板保持平行

D．实验进行时应先释放小车再接通电源

（2）如图2所示是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为∶SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=549cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm。

已知打点计时器的作频率为50Hz，则小车的加速度a=________m/s2（结果保留两位有效数字）

（3）有甲、乙、丙、丁四个实验小组根据实验数据分别画出a~F的图像如下图所示，对于这四个图像，下列分析正确的是（______）

A．甲组未平衡摩擦力

B．乙组平衡摩擦力过度

C．丙组小车质量太大了

D．丁组不满足m远小于M的条件

7．某物理课外小组利用如图甲所示的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。

置于实验台上的长木板水平放置，左端固定一轻滑轮。

轻绳跨过滑轮，一端可悬挂钩码，另一端与拉力传感器相连，拉力传感器固定在小车的前端。

实验步骤如下：

①在长木板右下方垫上适当厚度的小物块，使不挂钩码时小车拖动纸带可以在纸带上打下点迹均匀的点，即小车在木板上匀速运动；

②保持小车和拉力传感器的总质量不变，将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳左端，用手按住小车并使轻绳与木板平行。

接通电源，释放小车，打出多条纸带；

③根据每条纸带记录的信息求出相应的加速度，通过分析得出小车和传感器的加速度与其所受合外力的关系.

（1）实验中______（选填“需要”或“不需要”）满足小车和拉力传感器的总质量远大于钩码的质量；

（2）如图乙所示是实验中打出的一条纸带，相邻计数点间还有四个点未画出，所用交流电源的频率为50Hz，量出各计数点与O点之间的距离如图乙所示。

则打点计时器打下B点时小车的瞬时速度大小vB＝______m/s，小车的加速度大小a＝______m/s2；

（结果均保留三位有效数字）

（3）若实验过程中，某同学没有严格按照实验操作步骤，得到了如图的图线，你认为图线在纵轴上截距不为零的原因是______。

8．用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验

（1）下面列出了一些实验器材∶

打点计时器、纸带、刻度尺、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。

除以上器材外，还需要的两种实验器材是_________。

A．温度计B．天平C．直流电源D．交流电源

（2）实验中需要计算小车的加速度。

如图所示，A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x1，B、C间的距离为x2。

则小车的加速度a=_____（写公式）已知T=0.10s。

x1=6cm。

x2=7cm，则a=___________m/s2。

9．气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。

某实验小组用图示装置探究加速度与物体所受外力的关系，已知滑块质量为M，砝码盘与砝码的总质量为m，实验前调整气垫导轨底座使之水平，读取遮光条中心到光电门中心的距离s，已知遮光条的宽度为d，实验时滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间

，改变砝码盘中砝码的质量，重复实验。

（1）滑块通过光电门时的速度大小为_________；

（2）若实验中确保砝码盘与砝码的总质量远小于滑块的质量（可认为砝码盘与砝码的总重力mg为滑块所受的合外力），则只需验证关系式

___________（用题中所给字母表示），即可证明物体质量一定时，物体的加速度与所受的合外力成正比。

10．为了验证“当质量一定时，物体的加速度与它所受的合力成正比”的结论，一组同学用图甲所示的装置进行实验，并将得到的实验数据描在图乙所示的坐标图中。

（1）关于该实验，下列叙述正确的是______；

A．保持小车的质量不变，改变沙和桶的总质量

B．保持沙和桶的总质量不变，改变小车的质量

C．保持小车、沙和沙桶的质量均不变

D．同时改变小车、沙和沙桶的质量

（2）在图乙中作出a-F图线；

______

（3）由a-F图线可以发现，该组同学实验操作中遗漏了______这个步骤。

11．如图所示实验装置中，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。

物理实验小组的同学利用该装置来完成“探究牛顿第二定律”的实验。

（1）打点计时器使用的电源是____（选填选项前的字母）；

A．直流电源B．交流电源

（2）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确的操作方法是____（选填选项前的字母）；

A．把长木板不带滑轮一端垫高B．改变小车的质量

在不挂重物且____（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车。

若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响；

A．计时器不打点B．计时器打点

（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。

在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C……各点到O点的距离分别为x1、x2、x3……如图所示。

实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打C点的过程中，打B点时小车的速度v=____m/s

（4）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，下列能正确反映a－F关系的图像是____。

A．

B．

C．

D．

12．在用如图1所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”和“探究加速度与力、质量的关系”实验中：

（1）在图2实验器材，都要用到的器材有______；

（2）下列有关说法正确的是______；

A．都需要“平衡摩擦力”

B．可以先释放纸带后接通电源

C．电火花计时器用的电源是“交流220V”

D．拉力或钩码的重力都要远小于车及车上砝码的总重力

（3）打出的其中一条纸带如图3所示，电源频率50Hz，A、B、C、D是纸带上的四个计数点，每两个相邻计数点间有4个点没有画出。

则纸带运动的加速度大小为______

保留二位有效数字

。

13．某同学设计了如图甲所示的装置测当地的重力加速度，细线绕过光滑定滑轮吊着质量均为M的圆柱体，在左侧圆柱体的下面连着通过电火花打点计时器的纸带，右侧圆柱体的下面吊着质量为m的物块，开始时固定其中一个圆柱体。

（1）打点计时器所接电源为_______（填“

”或“

”）交流电源；

（2）接通电源，释放圆柱体，打出的一条纸带如图乙所示，图中标出了五个连续计数点，其中两相邻计数点间还有四个点未画出。

交流电的频率为

，圆柱体运动的加速度

_____

（结果保留三位有效数字）；

（3）改变右侧圆柱体下面吊着的物块质量m，重复步骤

（2）测得多组m和对应的加速度a，在

坐标系上描点作图，如图丙所示，若已知图象的斜率为k，则当地的重力加速度

_______。

14．如图甲所示，是某同学验证牛顿第二定律的实验装置。

其步骤如下：

a、小桶内盛上适量细沙，用轻绳绕过滑轮连接在小车上，合理调整木板倾角，轻推小车，让小车沿木板匀速下滑；

b、取下轻绳和小桶，测出小桶和细沙的质量

及小车质量

；

c、取下细绳和小桶后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙（中间部分未画出）。

为打下的第一点。

已知打点计时器的打点频率为

，重力加速度为

，纸带上

两点和

两点的测量值分别为

和

（1）关于该实验以下说法正确的是：

___________；

A．该实验需要满足

B．该实验需要调整连接小车的轻绳与木板平行

C．步骤a中，需要使用打点计时器，通过打点计时器打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动

（2）步骤c中小车所受的合外力为___________；

（3）需要验证的关系式为___________（用所测物理量的符号表示）。

15．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。

其中M为带滑轮的小车的质量，m

为砂和砂桶的质量。

（滑轮质量不计）

（1）下列实验步骤正确的是______；

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（每两点间还有2个点没有画出来），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______

（结果保留两位有效数字）

（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的

图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为

，求得图线的斜率为

，则小车的质量为______。

A．

16．以下是关于“验证牛顿运动定律”的实验。

（1）下列说法中符合实际的是（______）

A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系

B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系

C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系

D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；

再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系

（2）如图所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有（______）

A．当m1=m2，F1=2F2时，x1=2x2

B．当m1=m2，F1=2F2时，x2=2x1

C．当m1=2m2，F1=F2时，x1=2x2

D．当m1=2m2，F1=F2时，x2=2x1

（3）某同学用如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数（木板水平放置）：

①从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条，纸带上A、B、C、D、E这些点的间距如图中标示，其中每相邻两点间还有3个计时点未画出。

打点计时器的电源频率是50Hz，根据测量结果计算：

则打C点时纸带的速度大小为___________m/s；

纸带运动的加速度大小为___________m/s2（结果均保留3位有效数字）

②通过①测得木块的加速度为a，还测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g，则动摩擦因数μ=___________。

17．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图a所示的实验装置，把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上。

小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车所受拉力用F表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。

F/N

0.20

0.30

0.40

0.50

a/（

）

0.10

0.21

0.29

（1）甲同学将测得的数据填入表格中，请你根据表中数据在图b中作出的a－F图线______，并由图线分析甲同学在操作过程中存在的问题是：

______；

（2）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图c所示，两个同学做实验时取值不同的物理量是______；

（3）在处理数据时，总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力。

而实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要________一些（选填“大”或“小”）。

因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使托盘和砝码的总质量尽可能________一些（选填“大”或“小”）。

18．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置，其中M为带小滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为小滑轮的质量。

力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

（1）实验时，不需要进行的操作是___________；

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车

D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M和小滑轮的质量m0之和

（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2（结果保留三位有效数字）；

（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的

图像是一条过原点的直线，用量角器测得图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为___________；

　　B．

　　D．

（4）乙同学根据测量数据做出如图所示的

图线没经过原点，该同学做实验时存在的问题是___________。

19．如图所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图。

图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与打点计时器相连。

小车的质量为m1，小盘（及砝码）的质量为m2。

（1）关于本实验，下列说法正确的是（______）

A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源

C．本实验m2应远大于m1

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应用a－

图像

（2）图是在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得，打点计时器打下D点速度vD＝__________m/s，小车的加速度a=__________m/s2。

（保留两位有效数字）

（3）某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的关系图像如图所示。

若牛顿第二定律成立，重力加速度g＝10m/s2，则小车的质量为______kg；

（4）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a－F图像如图所示，可能是图中的图线________。

（选填“甲”、“乙”、“丙”）

（5）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。

根据测得的多组数据画出a－F关系图线，如图所示。

此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是（______）

A．小车与平面轨道之间存在摩擦

B．平面轨道倾斜角度过大

C．所挂钩码的总质量过大

D．所用小车的质量过大

20．如图1所示，一小车放于平直木板上（木板一端固定一个定滑轮），木板被垫高一定角度θ，该角度下，小车恰能做匀速直线运动（假设小车所受摩擦力与小车对木板的正压力成正比，比例系数为μ），小车总质量为M。

（1）请推导θ与μ应满足的定量关系；

并分析说明若增大小车质量，仍使小车做匀速直线运动，角度θ是否需要重新调整；

（2）如图2所示，将小车上栓一根质量不计，且不可伸长的细绳，细绳通过滑轮（滑轮与细绳之间摩擦不计）下挂一个砝码盘（内放砝码），在木板上某位置静止释放小车后，小车做匀加速直线运动。

已知砝码盘及砝码的总质量为m，求：

当m=M，小车所受细绳拉力与砝码盘及砝码总重力的比值。

参考答案

1．0.200

2．牛顿第二定律不能

3．位移小车质量

4．倾斜

5．

（1）相同；

（2）远小于；

（3）等于

6．AC0.42D

7．不需要0.3461.11平衡摩擦力过剩（或长木板右端垫得过高）

8．BD

1

9．

10．A

平衡摩擦力

11．BAB

D

12．ADC0.2m/s2

13．220V1.57

14．BC

15．BDE1.3C

16．DA1.472.34

17．见解析平衡摩擦力不足小车及车中砝码总质量M小小

18．AD2.00C未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

19．D0.120.202丙C

20．

（1）角度θ无须改变；

（2）1：

2