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”“ ﹣F”或“ ﹣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：①；
② ．
(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 ．