高一物理教科版必修一测练（17）探究加速度与力质量的关系

1在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,下列说法不正确的是(

)A.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮栓在小车上

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2、探究加速度与力、质量关系的实验中,在研究小车(含砝码)的加速度a与小车(含砝码)的质量对的关系时,由于始终没有满足(m为砂桶及桶中砂的总质量)的条件,结果得到的图像应是图中的哪一个()A. B.

C. D.3、甲、乙两同学在同一实验室中利用如图1所示的装置在没有平衡摩擦力的情况下探究加速度与力、质量的关系。1.甲、乙两同学在研究加速度a与拉力F(砝码桶及桶内砝码的总重力）的关系时分别得到图2中A、B两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为，则由图2可知____，_____。(选填“大于”“小于”或“等于”)。2.若甲在实验中继续增加砝码桶内砝码的质量，则图线A将弯向其延长线的_____侧（选填“左”或“右”）。4、某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。1.下列操作止确的是_____。A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.通过调节木板的倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过细绳拴在木块上C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度2.如图2所示为某次实验得到的一条纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为,则打下C点时木块的瞬时速度大小是_____mA，处理纸带数据得到木块加速度的大小是_____。（结果保留两位有效数字）3.在保持木块的质量一定，探究加速度与所受合力的关系时，由于操作不当，有位同学得到的系图象如图3所示，其原因是_____.5、某同学用如图1所示的装置进行“探究加速度与质量的关系”实验：(1)下列说法中正确的是（）A.实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车B.平衡摩擦力时应将砂桶用细线通过定滑轮系在小车上.C.改变小车质量再次进行实验吋，需要重新平衡摩擦力D.小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出(2)通过在小车里增减砝码改变质量，某同学实验得到如图2所示的实验图线，其中横坐标m表示小车里砝码的质量，设图线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若砂和砂桶总质量远小于小车质量且牛顿运动定律成立，则砂和砂桶的重力为 ，小车的质量为。6、某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘,实验时,调整轨道的倾角,平衡小车所受的摩擦力(图中未画出).1.该实验中小车所受的合力__________(填“等于”或“不等于”)力传感器的示数,该实验__________(填“需要”或“不需要”)满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.2.实验获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,挡光板的宽度,光电门1的中心到光电门2的中心的距离x.某次实验过程中,力传感器的读数为F,小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则该实验要验证的关系式是____________.7、如图为“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aF关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是___________。②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8、某同学设计了如下实验方案用来“验证牛顿第二定律”：①如图甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，将滑块通过细绳与带夹子的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打点计时器。调整木板倾角，直到向下轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动。②如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近定滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使滑块由静止开始加速运动。打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图丙所示，A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点。1.图乙中滑块下滑的加速度为_____。（结果保留两位有效数字）2.若重锤质量为m,滑块质量为M，重力加速度为g，则滑块加速下滑时受到的合力为_____。3.某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力F，由实验数据作出的图象如图丁所示，则滑块的质量为______kg。（结果保留两位有效数字）1答案及解析：答案：A解析：平衡摩擦力时,不能将砝码盘及盘内砝码拴在小车上,A符合题意;选项B、C、D符合正确的操作方法,BCD不符合题意。2答案及解析：答案：D解析：在研究加速度与小车(含砝码)质量M的关系时,保持m不变,改变小车(含砝码)的质量M,在小车(含砝码)的质量M远大于砂桶及砂的总质量m时,即当满足时,可以认为小车受到的拉力(合力),此时加速度a与小车(含砝码)的质量M成反比,与成正比,以为横轴,a为纵轴,则图像应是过原点的直线,当小车(含砝码)的质量M不是远大于砂桶及砂的总质量m时,小车受到的拉力明显小于砂桶及砂的总重力,图像向下弯曲,故D正确.3答案及解析：答案：1.小于;大于2.右解析：1.因没有平衡摩擦力，则，即，所以图线斜率大的木块的质量小，纵轴截距绝对值大的动摩擦因数大，因此小于，大于。2.若甲在实验中继续增加砝码桶内砝码的质量，则不满足木块的质量远大于砝码桶及桶内砝码的总质量，图线A将向右侧发生弯曲。4答案及解析：答案：1.A2.0.80;0.643.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足解析：1.使细绳与长木板平行是为了保证拉力为合力，选项A正确；平衡摩擦力时，不能挂砝码桶，应使木块重力的分力与滑动摩擦力平衡，选项B错误；实验时，应先接通打点计时器的电源，后释放木块，选项C错误；增减木块上的砝码个数时，不需要重新平衡摩擦力，选项D错误。2.根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，可知打下C点时木块的瞬时速度大小是;根据逐差法可知木块加速度的大小是，3.当F达到一定值时木块才开始运动，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.5答案及解析：答案：（1）A（2）解析：⑴使用打点计时器时均应先接通电源，待打点稳定后.放开小车，A对;平衡摩擦力时应去掉细线和砂桶，轻推小车使小车能匀速运动即可，B错；实验过程中，只需平衡一次摩擦力，改变小车质量再次进行实验时，不需要重新平衡摩擦力，C错；在本实验中，小车运动的加速度只能由纸带求得，D错。⑵令小车质量为M，受到的合外力为F，由牛顿第二定律知，即有，所以图线的斜率，即砂和砂桶的重力提供的合外力，纵轴截距，即。6答案及解析：答案：1.等于 不需要 2.解析：1.实验时,已调整轨的倾角平衡掉小车所受的摩擦力,所以实验中小车所受的合力等于力传感器的示数;该实验中力传感器可测出细线的拉力大小,而不是将砝码和砝码盘的重力作为小车受到的拉力,故不需要满足砝码和砝码盘的总质远小于小车的质.2.实验时可用挡光板通过光电门的平均速度代替小车通过光电的瞬时速度,小车通过光电门1的速度为,小车通过光电门2的速度为,根据题意可知需要验证的关系式为,即.7答案及解析：答案：1.小车的总质量;小车所受外力2.①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比②C解析：1.因为要探究“加速度和力的关系”，所以应保持小车的总质量不变,钩码所受的重力作为小车所受外力.2.由于OA段关系为一条倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理,得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由没有满足造成的.显偏离直线是由于没有满足M>>m