课时分层精练(十八)

课时分层精练(十八)探究加速度与力、质量的关系基础落实练1．某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．(1)关于该实验的要点，下列说法正确的是________．A.实验时使用打点计时器应先释放小车后接通电源B.平衡摩擦力时小车应挂上纸带C.重物的质量应远小于小车的质量D.本实验牵引小车的细绳与长木板可以不平行(2)接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则由纸带求出打3计数点时的速度v3＝____________m/s，小车加速度的大小为a＝________m/s2(结果均保留3位有效数字).(3)做“探究加速度与质量的关系”实验时，正确平衡摩擦力后，保持细线拉力不变，改变小车上砝码的质量m，多次实验，测得多组加速度a及对应小车上砝码的质量m，作出eq\f(1,a)­m图像如图丙所示，若图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若要验证牛顿第二定律，则小车的质量为________．2．图(a)是某班同学探究质量一定时物体的加速度与合力的关系的实验装置．他们的设计思路是①利用拉力传感器测细绳的拉力F并将其作为小车受到的合力；②利用穿过打点计时器且连在小车后端的纸带测小车的加速度a；③利用测得的数据作a­F图像并得出结论．(1)该实验中，要求动滑轮、小桶和砂的总质量远远小于小车的质量．(2)图(b)是实验中挑选出的一条点迹清晰的纸带，图中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，打点周期为0.02s，由该纸带可求得小车的加速度a＝______m/s2(结果取2位有效数字).(3)下图是三个小组分别作出的a­F图像，其中，平衡摩擦力时木板垫得过高得到的是图像________；图像________对应的小车质量最小(均填序号字母).3．[2024·上海闵行区模拟]如图甲为用来探究“小车质量一定时，加速度a与合外力F之间的关系”的实验装置图．(1)本实验中的位移传感器利用两种脉冲的传播速度不同来测量距离，图丙表示发射红外线脉冲和超声波脉冲时刻，图丁表示接收红外线脉冲和超声波脉冲时刻，其中脉冲________(选填“1”或“2”)表示超声波脉冲，已知脉冲1和脉冲2在空气中的传播速度分别为v1和v2，结合图丙和图丁中时刻t1和t2，计算机利用关系式s＝________运算即可得到发射器到接收器的距离．(2)将钩码挂于跨过定滑轮的细绳的另一端，由静止释放小车，位移传感器记录下小车位移大小随时间变化的图像，某次实验的结果如图乙所示，则t＝0.5s时，小车的速度大小为______m/s，小车的加速度大小为________m/s2(结果均保留2位有效数字).(3)如果钩码的个数不断增大，a­F图像将由直线逐渐变为趋向某一直线的曲线，那么该曲线所逼近的渐近线的方程为________．素养提升练4．如图甲所示为“用DIS(数字信息系统)研究加速度与力的关系”的实验装置，在该实验中位移传感器的接收器安装在轨道上，发射器安装在小车上．(1)改变所挂钩码的数量，多次测量．在某次实验中根据测得的多组数据绘出了如图乙所示的a­F图像．此图像的后半段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是____________________(选填“所挂钩码的总质量过大”或“所用小车和传感器的总质量过大”).(2)某小组对该实验作出改进并做了新的尝试，步骤如下：①取一盒总质量为m＝0.1kg的砝码放置在小车上，左侧不挂任何物体，将轨道的右侧抬高，调节轨道的倾角，使小车在轨道上自由运动，观察电脑屏幕上的v­t图像，直至图像为一条平行于时间轴的直线；②在左侧挂一个小盘，使小车无初速度滑下，根据计算机上的v­t图像得出小车的加速度a；③从小车上取下质量为mx的砝码放到小盘中，再使小车无初速度滑下，根据计算机上的v­t图像得出小车相应的加速度a；④改变mx的大小，重复步骤③，得到6组mx及其对应的加速度a的数据；⑤建立坐标系，作出如图丙所示的a­mx图像．若从图丙中求出斜率k＝10m/(kg·s2)，截