2022年人教新课标高中物理必修一练习2实验：探究加速度与力质量的关系基础习题1

1、第 2 节 科学探究：加速度与力、质量的关系1某同学用如图甲所示的试验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数；已知打点计时器所用电源的频率为 50 Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示,图中标出了五个连续点之间的距离；物块下滑时的加速度 a_ m/s2,打 C 点时物块的速度 v_ m/s；2某同学用图甲所示的试验装置验证牛顿其次定律：1通过试验得到如图乙所示的aF 图象,造成这一结果的缘由是：在平稳摩擦力时木板与水平桌面的夹角 _选填 “ 偏大 ”或“ 偏小 ” ；2该同学在平稳摩擦力后进行试验,实际小车在运动过程中所受的拉力 _砝码和盘的总重力 填“大于 ” “小于 ”或“ 等于

2、 ” ,为了便于探究、减小误差,应使小车质量 M 与砝码和盘的总质量 m 满意 _的条件；3该同学得到如图丙所示的纸带已知打点计时器电源频率为 50 Hz.A、B、C、D、E、F、G 是纸带上 7 个连续的点 xxDG xAD_ cm. 由此可算出小车的加速度 a1 / 6_ m/s2结果保留两位有效数字 ；3.如下列图,某同学设计了一个测量滑块与木板间的动摩擦因数的试验装置,装有定滑轮的长木板固定在水平试验台上,木板上有一滑块, 滑块右端固定一个动滑轮,钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动；1试验得到一条如下列图的纸带,相邻两计数点之间的时间间隔

3、为 0.1 s,由图中的数据可知,滑块运动的加速度大小是 _ m/s2； 运算结果保留两位有效数字 2读出弹簧测力计的示数 F,处理纸带,得到滑块运动的加速度 a；转变钩码个数,重复试验 以弹簧测力计的示数F 为纵坐标, 以加速度 a 为横坐标, 得到的图象是纵轴截距为b 的一条倾斜直线,如下列图已知滑块和动滑轮的总质量为 m,重力加速度为 g,忽视滑轮与绳之间的摩擦就滑块和木板之间的动摩擦因数 _4.在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采纳如下列图的试验装置,小车及车中的砝码质量用M 表示,盘及盘中的砝码质量用m 表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点运算出；

4、1当 M 与 m 的大小关系满意 盘中砝码的重力；_时,才可以认为细线对小车的拉力大小等于盘和2 / 62在保持小车及车中的砝码质量M 肯定,探究加速度与所受合外力的关系时,由于平衡摩擦力时操作不当,两位同学得到的a-F 关系分别如图中甲、乙所示a 是小车的加速度,F 是细线作用于小车的拉力；其缘由分别是：甲图： _ ；乙图： _ ；5.某同学利用如图甲所示的装置“ 探究小车的加速度与所受合外力的关系”,详细试验步骤如下：甲乙A. 依据图示安装好试验装置,挂上沙桶 含少量沙子 ；B.调剂长木板的倾角,轻推小车后, 使小车沿长木板向下运动,且通过两个光电门的时间相等；C.取下细绳和沙桶,测量沙子

5、和桶的质量 m,并登记；D.保持长木板的倾角不变,不挂沙桶,将小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间；E.重新挂上细绳和沙桶,转变沙桶中沙子的质量,重复 BD 步骤；1如沙桶和沙子的总质量为 m,小车的质量为 M,重力加速度为 g,就步骤 D 中小车3 / 6加速下滑时所受合力大小为 _；忽视空气阻力 2用游标卡尺测得遮光片宽度如图乙所示 d_ mm；3如遮光片的宽度为d,光电门甲、乙之间的距离为l,显示的时间分别为t1、t2,就小车的加速度a_；4有关本试验的说法正确选项_；A. 沙桶和沙子的总质量必需远远小于小车的质量 B.小车的质量必需远远小于沙

6、桶和沙子的总质量 C.平稳摩擦力时要取下细绳和沙桶 D.平稳摩擦力时不能取下细绳和沙桶4 / 6参考答案a1. 答案：3.251.790.13 cm,由解析：物块沿斜面下滑做匀加速运动,依据纸带可得连续两段距离之差为 x T2,得 2 a0.13 10（0.02）2 m/s23.25 m/s2,其中C 点速度vxBD tBD（ 3.653.52） 1022 0.02m/s 1.79 m/s；2答案： 1偏大2小于M . m31.805.0a0,所以确定解析： 1依据所给的aF 图象可知,当F0 时,小车已经有了加速度是在平稳摩擦力时木板与水平桌面间的夹角偏大造成的；2依据牛顿其次定律,对小车F

7、Ma,对砝码和盘mgFma,解得 FMmg Mmmg,只有当 M. m 时,小车受到的拉力才近似等于mg,从而减小误差；3由题图丙可读出 xAD2.10 cm,xDG3.90 cm,所以 xxDGxAD1.80 cm,依据 xa t2,解得 a5.0 m/s2；3.答案： 12.422bmg解析： 1加速度 axBDxOB 4T20.288 12 0.096 1 4 0.01 m/s2 2.4 m/s 2.2滑块受到的拉力 FT 为弹簧测力计示数的两倍,即：FT2F滑块受到的摩擦力为：Ff mg由牛顿其次定律可得：FTF fma解得力 F 与加速度 a 的函数关系式为：Fm 2a mg2由图象

8、所给信息可得图象截距为：b mg2解得： 2b mg.4.答案： 1m. M 2木板的倾角过大 没有平稳摩擦力或平稳摩擦力不足解析： 1平稳摩擦力后,对盘及盘中砝码：mgF ma；对小车： FMa,联立可得：amg mM,FM Mmmg,只有当 m. M 时,才可认为Fmg；2由甲图可看出F0 时, a 0,说明木板的倾角过大,重力沿斜面方向的分力大于摩擦力； 由乙图可看出, 只有当 F 达到肯定值时, 才会有加速度, 说明平稳摩擦力不足或未平衡摩擦力；5 / 65.答案： 1mg26.753d2d t 124Dt22l解析： 1依据题述试验步骤 运动,且通过两个光电门的时间相等B“ 调剂长木板的倾角,轻推小车后,使小车沿长木板向下”可知取下细绳和沙桶后,小车加速下滑时所受合力大小等于沙桶和沙子的总重力 mg；2依据游标卡尺读数规章,遮光片宽度d6 mm15 0.05 mm6.75 mm；d23 遮光片通过两个光电门的速度分别为v1d t1、 v2 d