高三最新物理实验试题汇编探究加速度与力和质量的关系.docx
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高三最新物理实验试题汇编探究加速度与力和质量的关系
2019年高三最新物理实验试题汇编：
探究加速度与力和质量的关系
注意事项：
认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！
重在审题，多思考，多理解！
无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。
在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。
只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。
（1）图线不过坐标原点的原因是；
〔2）本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量（填“是”或“否”）；
（3）由图象求出小车和传感器的总质量为kg。
2.〔2018四川宜宾第一次调研〕、如图8为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
（1）在研究加速度和力的关系的实验中，必须采用控制变量法,应保持_________________________不变，用钩码所受的重力作为____________用DIS测小车的加速度。
（2）在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于始终没有满足M》m（m为钩码的质量〕的条件,结果得到的图像应是如下图9中的图〔〕.
答案：
3.〔2018上海金山区高三期末〕、〔6分〕在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中，装置如图〔a〕所示。
〔1〕本实验是通过来改变对小车的拉力，通过增加小车上的配重片来改变小车的质量，通过位移传感器测得小车的v－t图像，通过___________________得到小车的加速度。
〔2〕图〔b〕为小车所受作用力不变时实验所得的a－1/M图像，从图像上可以看到直线不过原点，其原因是[]
〔A〕钩码质量过大
〔B〕轨道倾斜，左端偏高
〔C〕轨道倾斜，右端偏高
〔D〕小车与轨道间的摩擦偏大
3、〔1〕〔2分〕改变钩码的个数，〔2分〕图像的斜率
〔2〕〔2分〕BD
4〔2018上海金山区高三期末〕、〔6分〕在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
〔1〕某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，各组实验的测量数据如下。
假设要计算当地的重力加速度值，应选用第________组实验数据。
组别
摆球材料
摆长L/m
最大摆角
全振动次数N/次
1
铜
0.40
15°
20
2
铁
1.00
5°
50
3
铝
0.40
15°
10
4
木
1.00
5°
50
〔2〕甲同学选择了合理的实验装置后，测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2—L图象中的实线OM，并算出图线的斜率为k，那么当地的重力加速度g＝________。
〔3〕乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，那么该同学做出的T2—L图象为[]
〔A〕虚线①，不平行OM〔B〕虚线②，平行OM
〔C〕虚线③，平行OM〔D〕虚线④，不平行OM
4、〔1〕〔2分〕2
〔2〕〔2分〕
〔3〕〔2分〕B
5〔2018上海卢湾区期末测试〕、某班级同学用如图〔a〕所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系。
甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器〔可以测量乙在任意时刻的加速度大小〕，力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。
〔1〕以下关于实验装置和操作的说法中正确的选项是〔〕〔多项选择〕
〔A〕轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力
〔B〕轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力
〔C〕实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据
〔D〕实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据
〔2〕四个实验小组选用的小车乙〔含力传感器〕的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg，其中有三个小组已经完成了a-F图像，如图〔b〕所示。
最后一个小组的实验数据如下表所示，请在图〔b〕中完成该组的a-F图线；
实验次数
1
2
3
4
5
6
拉力F〔N〕
24.5
20.0
17.5
12.0
8.1
4.8
加速度a〔m/s2〕
16.3
13.3
11.7
8.0
5.4
3.2
〔3〕在验证了a和F的关系后，为了进一步验证a和m的关系，可直接利用图〔b〕的四条图线收集数据，然后作图。
请写出具体的做法：
①如何收集数据？
______________________________________________________________；
②为了更直观地验证a和m的关系，建立的坐标系应以___________为纵轴：
以___________为横轴。
5、〔9分〕〔1〕BD〔2〕〔如右图〕
〔3〕
在a-F图像上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据。
加速度a；质量的倒数1/m
6〔2018上海浦东期末测试〕、〔6分〕在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组的实验装置如下图。
实验时先平衡小车所受的摩擦力，然后用重物通过细线拉动小车，位移传感器〔发射器〕随小车一起沿轨道运动，位移传感器〔接收器〕固定在轨道左端。
实验中把重物的重力作为拉力F，先后用不同质量的小车做了两组
实验，每组实验中取了重物重力六个不同的值，取得实验数据并标在了a－F坐标中。
〔1〕在坐标系中分别作出小车加速度a和拉力F的关系图线；
〔2〕请根据做出的图线进行分析评价，实验误差比较大的是第________〔选填“1”或“2”〕
组实验，造成误差较大的主要原因是：
___________________________________。
7〔2018上海普陀期末测试〕〔5分〕如下图为“用DIS〔位移传感器、数据采集器、计算机〕研究加速度和质量的关系”的实验装置。
〔1〕小车上安装的是位移传感器的__________部分。
〔2〕在该实验中，应使钩码的质量______________小车的质量〔填远大于、远小于或等于〕。
〔3〕改变所挂钩码的数量，多次重复测量。
通过多次实验，得到的数据，画出图象，结果发现图象明显偏离直线。
如果F不断增大，AB这一曲线不断延伸，那么加速度趋向值为。
27、〔1〕发射，〔2〕远小于，〔3〕重力加速度g，
8〔2018湖北襄阳12月调研〕、〔10分〕光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器、当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，l、2是固定在木板上的两个光电门〔与之连接的两个光电计时器没有画出〕、小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2、
〔1〕该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是;
〔2〕为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量，假设上述测量量用x表示，那么用这些物理量计算加速度的表达式为a=；
〔3〕某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像、
〔4〕由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：
。
8、〔10分〕⑴小车所受合外力大小等于（或约等于）mg……（2分）
⑵两光电门之间的距离〔或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”〕（2分）
〔或“
”〕………（2分）
⑶如右图…………………………………………（2分）
⑷木板倾角偏小〔或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”〕……（2分）
9.〔2018届上岗中学12月调研〕、〔9分〕为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如下图实验装置、请思考探究思路并回答以下问题：
〔1〕为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是___________
A、将不带滑轮的木板一端垫高适当，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B、将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C、将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D、将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
〔2〕在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如下图，相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，那么小车加速度的表达式为a=___________；
〔3〕消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为_______________；
〔4〕在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码质量不变，改变小车质量m，得到的实验数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
小车加速度a/ms-2
0.77
0.38
0.25
0.19
0.16
小车质量m/kg
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
为了验证猜想，请在以下坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象、
9.〔1〕C；
〔2〕
；
〔3〕m<〔4〕如下图。
10〔2018广东东莞期末〕某同学设计了如下图的装置来探究加速度与力的关系。
弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。
在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距
。
开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。
再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间
。
①木块的加速度可以用
、
表示为
＝。
②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度
与弹簧秤示数F的关系。
以下图象能表示该同学实验结果的是。
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，
它的优点是。
A、可以改变滑动摩擦力的大小
B、可以更方便地获取更多组实验数据
C、可以更精确地测出摩擦力的大小
D、可以获得更大的加速度以提高实验精度
10①
〔3分〕②C，〔3分〕③BC〔3分〕
11〔2018景德镇第一次质量检测〕、某同学使用了如下图的装置，探究加速度与力、质量的关系。
实验中已通过调节长木板倾角，平衡了摩擦力。
〔1〕假设小车的总质量为M,砝码和砝码盘的总质量
为m，重力加速度为g，那么小车释放后受到的合力
应为____________;当满足_____________条件时，
可认为小车受到合外力大小等于砝码和砝码盘的
总重力大小。
〔2〕如图为某同学在实验中打出的纸带，计时器打
点的频率为50Hz.在纸带上标出O、A、B、C、D各
计数点，相邻两计数点间的距离分别为50.0mm、54.6mm、59.1mm、63.5mm.那么小车运动的加速度为___________
11、〔1〕细线拉力m<（2）0.45
12〔2018盐城摸底〕、如下图为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。
图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。
小车的质量为m1，小桶〔及砝码〕的质量为m2。
〔1〕以下说法正确的选项是▲。
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，应作a-
图像
〔2〕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，可能是图中的图线▲。
（选填“甲”、“乙”、“丙”）
〔3〕如下图为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。
由此可求得小车的加速度大小 ▲m/s2。
〔结果保留二位有效数字〕
12、〔1〕D〔3分〕〔2〕3〔2分〕〔3〕0.48或0.49〔3分〕
13（2018南京学情调研）、〔9分〕某同学在做“探究加速度a与力F、质量m的关系”实验时，使用了如图〔a〕所示的实验装置简图、实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上打出的点求得、
〔1〕图〔b〕为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2、〔保留两位有效数字〕
〔2〕在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如下表：
次数
1
2
3
4
5
6
7[来源:
学#科#网Z#
小车加速度a/m·s-2
1.72
1.48
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车质量m/kg
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
质量倒数
/kg-1
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00[
0.60
根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图〔c〕方格坐标纸中选择恰当变量建立坐标系，并作出相应的图线、根据所作出的图线，可以得出的结论是
、
〔3〕在“探究加速度a与力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图〔d〕所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是、
13答案：
14〔2018栟茶中学一模〕、为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如下图实验装置、请思考探究思路并回答以下问题：
〔1〕为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是___________
A、将不带滑轮的木板一端垫高适当，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B、将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C、将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D、将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
〔2〕在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如下图，相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，那么小车加速度的表达式为a=___________；
〔3〕消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为_______________；
〔4〕在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码质量不变，改变小车质量m，得到的实验数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
小车加速度a/ms-2
0.77
0.38
0.25
0.19
0.16
小车质量m/kg
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
为了验证猜想，请在以下坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象、
14.〔1〕C；
〔2〕
；
〔3〕m<〔4〕如下图。
15（2018上岗中学学情调查）.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图〔a〕为实验装置简图、〔所用交变电流的频率为50Hz〕
〔1〕图〔b〕为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2、〔保留三位有效数字〕
〔2〕保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
，数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a/m·s–2
0.633
0.572
0.497
0.418
0.332
0.250
0.167
0.101
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
小车质量倒数
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
请在方格坐标纸中画出
图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数
之间的关系式是、
〔3〕保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如下图。
该图线不通过原点，其主要原因是______________________________.
15：
（1）0.510
（2）略（3）没有平衡摩擦力
16（2018苏北四市一模）、〔8分〕某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如下图的装置，图中小车的质量用M表示，钩码的质量用m表示。
要顺利完成该实验，那么：
⑴还需要的测量工具有▲、▲。
⑵为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采
取的措施是▲；要使细线的拉力约等于钩
码的总重力，应满足的条件是▲。
⑶在保持小车所受合外力一定的情况下，对实验得到的一系列纸带进行处理，测得小车加速度a与其质量M的数据如下表：
钩码质量m=30g
实验次数
1
2
3
4
5
6
a〔m·s-2〕
1.51
1.23
1.00
0.86
0.75
0.67
M〔kg〕
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
1/M〔kg-1〕
5.00
4.00
3.33
2.86
2.50
2.22
为了寻求a与M间的定量关系，请利用表中
数据在图示的直角坐标系中选取合适的横坐标
及标度作出图象。
16、⑴天平、刻度尺〔每空1分〕；⑵平衡摩擦力、M>>m〔每空1分〕；⑶作图〔4分〕〔横坐标1分，图象3分〕
17（2018无锡期中）、如下图为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实
验装置图、图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为
一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打
点计时器相连，计时器接50HZ交流电、小车的质量为
m1，小桶〔及砝码〕的质量为m2、
〔1〕以下说法正确的选项是。
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，应作a一
图像
〔2〕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，可能是图中的图线、〔选填“甲”、“乙”、“丙”〕
〔3〕如下图为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出，由此可求得小车的加速度大小m/s2、〔结果保留二位有效数字〕
17.〔1〕D
（2）丙〔3〕0.49或0.50
18〔2018泰兴期中调研〕、〔12分〕“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
〔1〕在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。
计时器大点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。
该小车的加速度a=__▲__m/s2.〔结果保留两位有效数字〕
〔2〕某探究学习小组的同学欲以上图装置中的小车为对象验证“动能定理”，他们在实验室
组装了一套如下图的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、
纸带、小木块、细沙、当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，
滑块处于静止状态、假设你是小组中的一位成员，要完成该项实验，那么：
你认为还需要的实验器材有▲、
〔3〕实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质
量应满足的实验条件是▲，实验时首先要做的步骤是▲、
〔4〕在上面的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M、往沙桶中装入适量的细沙，用天
平称出此时沙和沙桶的总质量m、让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情
况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2
〔v1〔5〕如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导
轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这
两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2〔v1械能是否守恒，那么最终需验证的数学表达式为▲〔用题中的字母表示〕。
18.〔12分〕〔1〕0.16〔2分〕〔2〕天平，刻度尺〔2分〕
〔3〕沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力〔2分〕
〔4〕
〔3分〕〔5〕
〔3分〕
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