备考2018年高考物理一轮基础复习: 专题12 探究加速度与力、质量的关系

试卷更新日期:2017-11-17 类型:一轮复习

一、单选题

  • 1.

    在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的装置.下列说法中正确的是(   )

    A、垫高长木板一端,调节倾角,直到小车在托盘和砝码的拉动下做匀速直线运动,以平衡小车运动中受到的摩擦力 B、在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量 C、在探究加速度a与拉力F的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a﹣1/F图象 D、当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时,可以近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总重力大小
  • 2.

    “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.实验中,为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力,则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是(   )

    A、m远大于M B、m远小于M C、m略大于M D、m略小于M

二、实验题

  • 3. 在《探究加速度与力、质量的关系》实验中

    (1)、在实验中,以下做法正确的是       

    A、平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 B、每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 C、实验时,先放开小车,后接通电源 D、“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足,对探究过程也不会产生影响
    (2)、

    在这一实验中,有两位同学通过测量,分别作出a一F图象,如图中的A、B、C线所示;试分析:A线不通过坐标原点的原因是:;B线不通过坐标原点的原因是: . C线发生弯曲的原因是:

  • 4.

    在“探究加速度与质量和力关系”实验中,实验装置如图1所示.

    (1)、若实验中采用电磁打点计时器,则所用的电源是       

    A、4~6V直流电源 B、4~6V交流电源 C、220V直流电源 D、220V交流电源
    (2)、实验中平衡小车所受阻力的做法是:在不挂细绳和钩码的情况下,改变板的倾斜程度,使小车能拖动纸带沿木板做运动;

    (3)、图2是实验中打出的一条纸带,在纸带上每5个点取1个计数点,得到O、A、B、C、D几个计数点.测得OB=3.40cm,BD=5.00cm,已知电源频率为50Hz,则纸带的加速度大小为 m/s2(计算结果请保留两位小数).

  • 5.

    某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系,将连接滑块的细绳、力传感器和动滑轮之前的细绳、定滑轮和动滑轮之间的细绳均调为水平,通过调节气垫导轨下的螺母使气垫导轨水平,打开气源,将滑块由静止释放,用刻度尺量出两光电门之间的距离和滑块的宽度,并记录滑块经过两光电门的时间.

    根据以上的操作回答下列问题:

    (1)、本实验中钩码的质量(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量.

    (2)、

    在探究加速度与外力的关系时,传感器的示数记为F,通过运动学公式计算出滑块的加速度a,改变钩码的质量,依次记录传感器的示数并求出所对应的加速度大小,则图2的四个a﹣F图象中能正确反映加速度a与传感器的示数F之间规律的是

    (3)、已知第(2)问中正确图象中的直线部分的斜率大小为k,则该滑块的质量为

  • 6.

    如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上B处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.

    (1)、该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=mm.

    (2)、下列实验要求不必要的是       

    A、应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B、应使A位置与光电门间的距离适当大些 C、应将气垫导轨调节水平 D、应使细线与气垫导轨平行
    (3)、改变钩码的质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出图象.(选填“t2﹣F”“ 1t ﹣F”或“ 1t2 ﹣F”).

  • 7.

    某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg.实验步骤如下:

    ⑴将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.

    ⑵将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N﹣n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s﹣t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.

    ⑶对应于不同的n的a值见表.n=2时的s﹣t图象如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入表.

    n

    1

    2

    3

    4

    5

    a(m/s2

    0.20

    0.58

    0.78

    1.00

    ⑷利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a﹣n图象 . 从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.

    ⑸利用a﹣n图象求得小车(空载)的质量为kg(保留2位有效数字,g=9.8m/s2).

    ⑹若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是(填入正确选项前的标号)

    A.a﹣n图线不再是直线

    B.a﹣n图线仍是直线,但该直线不过原点

    C.a﹣n图线仍是直线,但该直线的斜率变大.

  • 8. 根据所学知识填空:

    (1)、

    如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.关于这一实验,下列说法中正确的是        

    A、打点计时器应接直流电源 B、应先释放纸带,后接通电源打点 C、需使用秒表测出重物下落的时间 D、测出纸带上两点迹间的距离,可知重物相应的下落高度
    (2)、在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带.已知计时器打点的时间间隔为0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为s.用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm.由此可知,纸带做运动(选填“匀加速”或“匀减速”),打C点时纸带的速度大小为m/s.

  • 9.

    在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中:

    (1)、某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装成如图1所示.请你指出该装置中两处错误或不妥之处:

    (2)、改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验.图2是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可算得小车的加速度a为m/s2 . (图中数据单位均为cm)

  • 10.

    某实验小组同学用如图所示装置探究“物体加速度与力、质量的关系”.

    (1)、在研究物体加速度与力的关系时,保持不变的物理量是     (只需填A或B)

    A、小车质量 B、塑料桶和桶中砝码的质量
    (2)、实验中,首先要平衡摩擦力,具体做法是     (只需填A或B)

    A、在塑料桶中添加砝码,使小车带着纸带匀速运动. B、取下塑料桶,垫起滑板的一端,使小车带着纸带匀速运动.
  • 11.

    如图1所示,为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.

    (1)、在该实验中必须采用控制变量法,应保持不变,用钩码所受的重力大小作为 , 用DIS测小车的加速度.

    (2)、

    改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线(如图2所示).分析此图线的OA段可得出的实验结论是

    (3)、(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是    

    A、小车与轨道之间存在摩擦 B、导轨保持了水平状态 C、所挂钩码的总质量太大 D、所用小车的质量太大.
  • 12. 如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律,小车上固定一个盒子,盒子内盛有砂子.砂桶的总质量(包括桶以及桶内砂子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内砂子质量)记为M.

    (1)、验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些砂子,装入砂桶中,称量并记录砂桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的砂子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a﹣F图象,图象是一条过原点的直线

    ①a﹣F图象斜率的物理意义是

    ②你认为把砂桶的总重力mg当作合外力F是否合理?

    答: . (填“合理”或“不合理”)

    ③本次实验中,是否应该满足M≫m这样的条件?

    答: (填“是”或“否”);理由是

    (2)、验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内砂子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些砂子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的砂子总质量不变,故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a为纵轴,应该以为横轴.
  • 13. 某同学为探究加速度与合外力的关系,设计了如图甲所示的实验装置.一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上,用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连.实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量,记录弹簧测力计的示数F,并利用纸带计算出小车对应的加速度a.

    (1)、实验中钩码的质量可以不需要远小于小车质量,其原因是       
    A、小车所受的拉力与钩码的重力无关 B、小车所受的拉力等于钩码重力的一半 C、小车所受的拉力可由弹簧测力计直接测出
    (2)、图乙是实验中得到的某条纸带的一部分.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,由纸带数据求出小车的加速度a=m/s2
    (3)、根据实验数据绘出小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图象,图丙图象中最符合本实验实际情况的是