2024-2025学年高中物理第四章牛顿运动定律第2节实验探究加速度与力质量的关系同步训练含解析新人教版必修1

PAGE4-第2节试验探究加速度与力、质量的关系1.在“探究加速度与力、质量的关系”的试验中,关于平衡摩擦力的说法中不正确的是(A)A.“平衡摩擦力”的本质就是想方法让小车受到的摩擦力为零B.“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C.“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂重物通过细绳和滑轮对小车施加的拉力D.“平衡摩擦力”是否胜利,可由小车拖动由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否匀称而确定解析:小车所受的摩擦力不行避开,平衡摩擦力的目的就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡,其目的是使小车所受的合力等于细绳对小车的拉力,故选项A错误,B,C正确;恰好平衡摩擦力时,小车拖动纸带,不给小车供应拉力,给小车一个初速度,由打点计时器打出的纸带点迹间距应当是匀称的,故选项D正确。2.在试验a“探究小车速度随时间变更的规律”和试验b“探究加速度与力、质量的关系”两个试验中,试验装置如图甲所示。(1)试验中将细线绕过滑轮,挂上重物,小车在重物牵引下做匀加速运动,两个试验中须要平衡摩擦力的是(选填“试验a”“试验b”或“试验a和b”)。

(2)试验桌子上供应了如图乙所示的仪器。则试验b中细线下端所挂物体应选比较合适。(填字母符号)

答案:(1)试验b(2)BD3.(2024·浙江11月学考)在做“探究加速度与力、质量的关系”试验中,(1)下列仪器须要用到的是;

(2)下列说法正确的是;

A.先释放纸带再接通电源B.拉小车的细线应尽可能与长木板平行C.纸带与小车相连端的点迹较疏D.轻推小车,拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡(3)如图所示是试验时打出的一条纸带,A,B,C,D……为每隔4个点取的计数点,据此纸带可知小车在D点的速度大小为m/s(小数点后保留两位)。

解析:(1)本试验通过打点纸带分布求物体的加速度,须要打点计时器,通过限制变量法从而探讨加速度、质量、合外力之间的关系,须要天平测重物和小车的质量,所以选择仪器A,D。(2)试验时应先接通电源,后释放小车,A错误;为了保证绳子拉力就是小车受到的合力,细线要与木板平行,B正确;小车做匀加速直线运动,刚释放时的速度小,与小车相连端纸带上打下的点较为密集,选项C错误;本试验须要平衡摩擦力,小车在适当倾斜的木板上匀速下滑,则重力沿斜面的分力与摩擦力平衡,D正确。(3)由题可知,相邻计数点间的时间间隔t=0.1s,依据匀变速直线运动规律,中间时刻的速度等于整个过程的平均速度,则vD=xCE2t答案:(1)AD(2)BD(3)0.214.用如图所示的装置探究在作用力F肯定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的试验步骤如下:A.用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量B.按图装好试验器材C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶D.将电磁打点计时器接在6V电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量E.保持小桶及其中沙子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述试验F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值G.作aM关系图象,并由图象确定aM关系(1)该同学漏掉的重要试验步骤是,该步骤应排在步试验之后。

(2)在上述步骤中,有错误的是,应把改为。

(3)在上述步骤中,处理不恰当的是,应把改为。

解析:试验中把小桶及其中沙子受到的重力看做与小车所受拉力大小相等,没有考虑摩擦力,故必需平衡摩擦力.电磁打点计时器接在6V电压的蓄电池上将无法工作,必需接在6V以下沟通电压的学生电源上.作a-M关系图象,得到的是双曲线,很难作出正确的推断,必需“化曲为直”,改作a-1M答案:(1)平衡摩擦力按图装好试验器材即B(2)步骤D6V电压的蓄电池6V以下沟通电压的学生电源(3)步骤Ga-Ma-15.某同学“探究加速度与力、质量的关系”的试验装置如图甲所示,图中A为小车,其质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定长木板上,钩码P的质量为m2,C为弹簧测力计,试验时变更钩码P的质量,读出弹簧测力计的示数F,不计轻绳与滑轮、滑轮与轮轴之间的摩擦,不计滑轮的质量。(1)下列说法正确的是。

A.试验中m2应远小于m1B.长木板必需保持水平C.试验时应先接通电源后释放小车D.小车运动过程中弹簧测力计的示数为m(2)图乙是试验过程中得到的一条纸带,O,A,B,C,D为选取的计数点,相邻两计数点之间有四个点没有画出,各计数点到O点的距离分别为8.00cm,17.99cm,30.00cm,44.01cm,若打点计时器的打点频率为50Hz,则由该纸带可知小车的加速度大小为m/s2(结果保留三位有效数字)。

(3)试验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象可能是。

解析:(1)小车所受的拉力可以通过弹簧测力计测出,不须要满意m2远小于m1,故选项A错误;试验应当平衡摩擦力,所以木板不能保持水平,故选项B错误;试验时应先接通电源后释放小车,故C正确;依据牛顿其次定律知,m2g>2T,则T<12m(2)运用逐差法代入数据得,a=xBD-xOB4T2(3)若遗漏了平衡摩擦力这一步骤,则当F起先大于零时,a仍旧为零,故选B。答案:(1)C(2)2.01(3)B6.在“探究加速度与力、质量的关系”试验中,(1)若采纳如图所示的试验装置与方案,通过黑板擦限制两小车的起动与停止,将测量两车的加速度转换为测量两车的位移。试验中不须要测量的物理量是(填字母代号)。

A.小车运动的时间B.小车通过的位移C.盘和盘中重物的总质量D.车和车上重物的总质量(2)在用DIS“探讨小车加速度与力的关系”试验时,所用试验装置如图丙所示,重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车,用位移传感器测定位移,用力传感器测得拉力F,变更重物的重力重复试验多次,记录多组数据,并画出aF图象。①该试验中,是否须要满意“小车的质量远大于重物的质量”的条件?(选填“是”或“否”)。

②符合该试验方案得出的试验图象应是图中的(填字母代号)。

答案:(1)A(2)①否②B7.某试验小组利用如图所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(填字母代号)。

A.调整滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调整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.试验时,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变更质量时,不须要重新调整木板倾斜度(2)如图是甲、乙两同学依据试验数据画出的图象。形成图线甲的缘由是

。

形成图线乙的缘由是

。

解析:(1)试验中细绳要与长木板保持平行,A正确;平衡摩擦力时不能将装有砝码的砝码桶通过细绳绕过滑轮拴在木块上,这样无法平衡摩