人教版（2019）必修第一冊(cè)《4.2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》2021年同步練習(xí)卷（3）

• 1．某同學(xué)用圖甲所示裝置做“探究物體的加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶測(cè)小車運(yùn)動(dòng)的加速度。
  
  （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)先不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊塊的位置，直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是

  。
  （2）圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)跡沒(méi)有標(biāo)出。由圖乙可知：A、B兩點(diǎn)間的距離是

  cm。
  （3）實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測(cè)量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)作出圖丙所示的a-F關(guān)系圖線，圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是

  ，曲線上部彎曲的原因是

  。
  組卷：9引用：2難度：0.5

  解析

• 2．用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律：
  （1）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖（b）所示的a-F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面間的傾角

  （填“偏大”或“偏小”）。
  
  （2）該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的拉力

  砝碼和盤的總重力（填“大于”、“小于”或“等于”），為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足

  的條件。
  （3）某同學(xué)得到如圖（c）所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)。Δs=s_DG-s_AD=

  cm.由此可算出小車的加速度a=

  m/s²（加速度a計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
  
  組卷：736引用：27難度：0.5

  解析

• 3．如圖甲所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)中保持鉤碼質(zhì)量不變，通過(guò)在小車中增減重物來(lái)改變小車質(zhì)量。鉤碼的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g。
  
  （1）下列說(shuō)法正確的是

  （填字母序號(hào)）。
  A．每次在小車上增減重物時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力
  B．實(shí)驗(yàn)時(shí)若使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先釋放小車后接通電源
  C．本實(shí)驗(yàn)M應(yīng)遠(yuǎn)小于m
  D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a與

  1

  M

  關(guān)系圖像
  （2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，平衡摩擦后某同學(xué)改變了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，他認(rèn)為可以使用多個(gè)鉤碼且保持鉤碼和小車的總質(zhì)量不變，將懸掛的鉤碼依次移入小車，也可以完成實(shí)驗(yàn)。將鉤碼移入小車后，剩余懸掛鉤碼質(zhì)量為m₁，測(cè)量得到的a-m₁圖像如圖乙所示，設(shè)圖中直線部分的斜率為k,則鉤碼和小車的總質(zhì)量為

  。
  （3）實(shí)驗(yàn)中換用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶如圖丙所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s,圖中長(zhǎng)度單位是cm,由此可以算出N點(diǎn)的速度是

  m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度是

  m/s²（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。
  組卷：2引用：2難度：0.5

  解析

• 9．為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量，m₀為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小。
  
  （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是

  。
  A．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量
  B．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力
  C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)
  D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
  （2）甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖2所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為

  m/s²（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
  （3）甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖象（如圖3）是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為

  （填寫字母）。
  A．

  1

  tanθ

  
  B．

  2

  tanθ

  -m₀
  C．

  2

  k

  -m₀
  D．

  2

  k

  
  （4）乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出如圖4所示的a-F圖線，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問(wèn)題是

  （填寫字母）。
  A．沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
  B．砂和砂桶的質(zhì)量m沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
  C．平衡摩擦力時(shí)木板沒(méi)有滑輪的一端墊的過(guò)高
  D．先釋放小車，后接通電源
  組卷：150引用：3難度：0.6

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• 10．某同學(xué)利用如圖甲所示裝置測(cè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為f。實(shí)驗(yàn)中所用鉤碼相同，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m,共有k個(gè)。重力加速度為g
  
  （1）長(zhǎng)木板放在水平桌面上。帶有定滑輪的一端伸到桌面外。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板沒(méi)有定滑輪的一端。物塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，物塊連接紙帶、紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，細(xì)線一端與木塊相連。另一端跨過(guò)定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在物塊上。調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使

  ，接通電源，釋放紙帶，打出的一條紙帶如圖乙所示。在該紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)，該同學(xué)不小心將計(jì)數(shù)點(diǎn)“3“弄模糊，于是他測(cè)出了其它計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離并標(biāo)在紙帶上，則由測(cè)出的數(shù)據(jù)求出物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=

  （用x_l，x₂，x₅，x₆表示）
  （2）保持懸掛的鉤碼和放在木塊上的鉤碼總數(shù)不變。將物塊上的鉤碼逐個(gè)移到懸掛鉤碼端。更換紙帶，重復(fù)上述步驟記錄每次懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)n并求出對(duì)應(yīng)測(cè)得的加速度a,并作出a-n圖象，如圖丙所示。a₀、n₀為已知量。由圖線得到μ=

  。由此圖象還可以求出物塊的質(zhì)量M=

  -
  組卷：32引用：3難度：0.4

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