4.2实验探究加速度与力质量的关系练习（2）（原卷版）

第四章运动和力的关系4.2实验:探究加速度与力、质量的关系1．如图所示某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的所示某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究所示某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的aF图像。(1)图像不过坐标原点的原因是_______________；(2)本实验中是否需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量___(填“是”或“否”)(3)由图像求出小车和传感器的总质量为______kg；2．如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图．钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g．（1）下列说法正确的是______．A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远小于m1D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a﹣1m（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m1g，作出a﹣F图象，他可能作出图2中______（选填“甲”、“乙”、“丙”）图线．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．钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的1m2﹣a图象，如图3．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数3．在利用图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系的实验中。（1）下列做法正确的是______（填字母代号）。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．在长木板带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车在不受牵引力时能匀速下滑C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D．增减小车上的砝码即改变小车的总质量后，不需要重新调节木板倾斜度（2）图乙是实验中得到的一条纸带，纸带上已量出某些点间的距离。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打下C点时，小车的速度大小为______m/s，小车的加速度大小为______m/s（3）保持小车（含车上砝码）的质量不变，某同学利用图甲所示的装置，研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示图线。则该图线不过原点的原因是_____________________________。4．某次“探究加速度a跟物体所受的合外力F和质量m的关系”时，实验如下(1)下列做法正确的是________(填字母代号)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．在调节木板倾斜角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定滑轮拴在木块上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，不需重新调节木板倾角(2)图甲为实验装置图。图乙为某次实验得到的一段纸带，计数点A、B、C、D、E间的时间间隔为0.1s，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2(结果保留两位有效数字)(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，进行多次测量。根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。图中直线没有通过原点，其主要原因是__________(4)保持砂和砂桶质量不变，改变小车中砝码质量，进行多次测量，得到小车加速度a、质量m及其对应的的数据如表中所示：实验次数12345678车加速度1.901.721.491.251.000.750.500.30车和砝码质量0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60①.在图示的坐标纸中画出物体的a－图线；（__________）②根据作出的a－图象可以得到的结论是：____________5．某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．（1）下列做法正确的是________（选填字母代号）．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．在调节木板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定滑轮拴在木块上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，不需要重新调节木板倾斜度（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量．（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．（选填“大于”“小于”或“等于”）6．在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图(a)所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器(接收器)固定在轨道一端；实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据.a/ms22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00(1)实验中使用位移传感器和计算机，可以便捷地获取信息和处

理信息，所获取的信息是______;(2)在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线_____;(3)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是:______(4)如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图(b)所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将______.(填“变大”，“变小”，“不变”)7．某物理课外小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。（1）除了甲图中所给器材以及交流电源和导线外，为完成实验在下列器材中，还必须使用的器材是____。（选填正确选项的字母）A．秒表B．天平（含砝码）C．弹簧测力计D．刻度尺（2）在实验中，得到一条符合要求的打点纸带，如乙图所示。已知相邻计数点间的时间间隔为T，已测量出相邻计数点间距为x1、x2、x3、x4、x5、x6。为了减小实验误差，较准确得出小车的加速度，则小车加速度的表达式为a=_____。（3）某组同学在验证加速度与力的关系时，获得数据后，在坐标系中作出了如丙图所示的aF图象。①此图线不过坐标原点的原因是____________。②这组同学使用的小车的质量为___kg。8．某实验小组利用图示的装置探究加速度与力的关系．（1）下列做法正确的是________(填字母代号)．A．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砝码和砝码桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动B．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砝码和砝码桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码和砝码桶，先轻推小车，然后给打点计时器通电，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动D．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码和砝码桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动（2）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，除了上述平衡摩擦力之外，还需要进行的一项操作是___________________________．（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲_____m乙，μ甲________μ乙．(填“大于”、“小于”或“等于”)(4)为了减少实验误差，某小组对上述实验装置进行了改装，如图所示，改装时带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定．①在用改装后的实验装置进行实验时，一定要进行的操作是_______A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数B．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带C．用天平测出砂和砂桶的质量D．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量②以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a­F图线如图所示，已知图线的斜率为k，则小车的质量为________．9．如图所示实验装置中，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。铅山一中高一（1）物理实验小组的同学利用该装置来完成“探究牛顿第二定律”的实验。(1)打点计时器使用的电源是________(选填选项前的字母)．A．直流电源B．交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是________(选填选项前的字母),A．把长木板右端垫高B．改变小车的质量在不挂重物且________(选填选项前的字母)的情况下，轻推一下小车．若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．A．计时器不打点B．计时器打点(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图所示．实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打C点的过程中，打B点时小车的速度v＝___.(4)以a为纵坐标，F为横坐标，利用实验数据作出如图所示的a－F图象．由此图象可得随F变化的表达式为________．根据力与运动的表达式中可能包含这个因子，分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是________．(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映a－F关系的是________．A．B．C．D．10．某同学用图甲所示的实验装置探究小车的加速度a与质量m的关系。所用交变电流的频率为50Hz。(1)把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受牵引时能拖动纸带匀速运动，