高三物理复习测试专题3《力与运动》实验5探究加速度与力、质量的关系

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精实验5:探究加速度与力、质量的关系【例1】在“探究加速度与力、质量的关系"的实验中,在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足Mm的条件,结果得到的图象应是下图中的 （）答案D【例2】某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示，图甲为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz)(1）图乙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)保持砂和小砂桶质量不变,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：请在下图给出的方格坐标纸中画出a—图线，并根据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,改变砂和小砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线,如下图所示.该图线不通过原点，其主要原因是.答案（1)3.2 （2)a=见下图 （3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分【例3】如图右所示,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移—时间（s—t)图象和速率—时间(v—t)图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h.（取重力加速度g=9.8m/s2,结果可保留一位有效数字）m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;通过改变可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系.（3）将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A′，给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的s—t图线如下图所示.图线不对称是由于造成的,通过图线可求得滑板的倾角θ=(用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ=。答案（1）6不明显，可忽略（2)斜面高度h滑块A的质量M及斜面的高度h,且使M和h保持不变1.关于验证牛顿运动定律的实验，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答案D2。在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中正确的是 （）A。平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B。连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动D。小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车答案BCD3。做“验证牛顿运动定律”的实验，主要的步骤有A.将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上,取两个质量相等的小车，放在光滑的水平长木板上B。打开夹子，让两个小车同时从静止开始运动,小车运动一段距离后，夹上夹子，让它们同时停下来,用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小C。分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系，从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系D.在小车的后端也分别系上细绳，用一只夹子夹住这两根细绳E.在小车的前端分别系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘内分别放着数目不等的砝码,使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量。分别用天平测出两个砝码盘和盘内砝码的总质量。上述实验步骤,正确的排列顺序是.答案AEDBC4.如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为砂桶和砂,B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带,E为电火花计时器,F为蓄电池，电压为6V,K是电键,请指出图中的三处错误。（1）;(2）；(3）.答案（1)B接滑块的细线应水平（或与导轨平行)（2）C滑块离计时器太远(3）E电火花计时器用的是220V的交流电，不能接直流电。5.现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器一个、米尺。（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）.①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t.②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=.③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F=.④改变,重复上述测量。⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比"这一规律.（2）在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行（1）中的各项测量。③计算与作图时用（h-h0）代替h。对此方案有以下几种评论意见：A。方案正确可行B。方案的理论依据正确,但利用所给器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动C。方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关其中合理的意见是