人教版（2019）必修第一冊《4.2 實驗：探究加速度與力、質量的關系》2021年同步練習卷（6）

• 1．為了更好地探究質量一定時加速度與力的關系，小亮同學設計了如圖所示的實驗裝置，在砂桶與繩連接處A裝有力傳感器。其中M為帶滑輪的小車的質量，m為砂和砂桶的質量。
  
  （1）操作過程中，以下操作步驟正確的有

  。
  A．用天平測出砂和砂桶的質量
  B．為減小實驗誤差，改變砂和砂桶質量時，必須要滿足砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M
  C．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力
  D．為保證紙帶上打點的清晰度和點的數(shù)量，小車釋放時要靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)
  （2）該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩相鄰計數(shù)點間還有4個點沒有畫出），紙帶上數(shù)據(jù)記錄明顯錯誤的數(shù)據(jù)是

  。若已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶上呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)規(guī)律可求出錯誤數(shù)據(jù)正確的值為

  ，根據(jù)紙帶求出小車的加速度為

  m/s²（結果保留兩位有效數(shù)字）。
  （3）以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a-F圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k,則小車的質量為

  。
  A．tanθ
  B．

  1

  tanθ

  
  C．k
  D．

  1

  k
  組卷：32引用：3難度：0.6

  解析

• 2．某實驗小組利用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與力、質量的關系。
  （1）實驗中下列做法正確的是

  。
  A．平衡摩擦力后，實驗就不需要滿足小車及車中砝碼總質量遠大于砝碼盤及盤中砝碼總質量的條件
  B．每次改變小車中砝碼的質量后，都需要重新平衡摩擦力
  C．平衡摩擦力的目的就是為了保證繩子的拉力為砝碼桶及桶中砝碼總質量
  D．實驗中應先接通打點計時器的電源，然后再釋放小車
  （2）在進行平衡摩擦力的操作時，下列注意事項正確的是

  。
  A．應該讓小車連接紙帶并穿過打點計時器
  B．必須讓小車連接砂桶
  C．紙帶和砂桶都應連接
  D．紙帶和砂桶都不能連接
  （3）實驗中由于實際繩對小車的拉力

  （選填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，會給實驗帶來系統(tǒng)誤差。為減小此誤差，實驗中要對小車質量M和重物質量m進行選取，以下四組數(shù)據(jù)中最合理的一組是

  。（填寫相應序號）
  ①M=200g,m=40g、60g、80g、100g、120g
  ②M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g
  ③M=400g,m=20g、40g、60g、80g
  ④M=200g,m=30g、35g、40g、45g、50g、100g
  （4）保持小車的質量M一定，改變砂桶中砂的質量，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作a-F圖象。隨著砂和砂桶質量m增加，不再遠小于小車質量M，則可能會出現(xiàn)圖2圖象中的

  。
  （5）如圖3所示是某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶。取計數(shù)點1、2、3、4、5。已知打點計時器的打點周期為0.02s,用刻度尺測量出各相鄰計數(shù)點間的距離分別為3.05cm、3.92cm、4.77cm、5.62cm,則小車運動的加速度大小a=

  m/s²。（結果保留兩位有效數(shù)字）
  組卷：6引用：1難度：0.4

  解析

• 3．如圖a所示為“探究加速度與物體受力及質量的關系”的實驗裝置圖，圖中A為小車，B為裝有砝碼的托盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車后面所拖的紙帶穿過電火花打點計時器，打點計時器接50Hz交流電，小車的質量為m,托盤及砝碼的質量為m₂。
  
  （1）下列說法正確的是

  。
  A．長木板C必須保持水平
  B．實驗時應先釋放小車后接通電源
  C．實驗中m₂應遠小于m₁
  D．作a-

  1

  m

  1

  圖象便于分析加速度與質量的關系
  （2）實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-f圖象，可能是圖b中的圖線

  。（選填“甲、乙、丙”）
  （3）圖c為某次實驗得到的紙帶，紙帶上標出了所選的四個計數(shù)點之間的距離，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，由此可求得小車的加速度的大小是

  m/s²．（結果保留二位有效數(shù)字）
  
  組卷：83引用：16難度：0.3

  解析

• 9．某學習小組進行“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗，實驗裝置如圖甲所示。
  （1）實驗之前，需要思考如何測“力”。為了簡化“力”的測量，下列說法正確的是

  。
  A．使小車沿傾角合適的斜面運動，小車受力可等效為只受繩的拉力
  B．若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力
  C．無論小車運動的加速度多大，小盤和砝碼的重力都等于繩的拉力
  D．當小車的質量遠大于小盤和砝碼的質量時，小盤和砝碼的重力可近似等于繩的拉力
  （2）若用圖象法驗證小車加速度a與質量M的反比關系，則應作出a隨

  的變化圖象（選填“M”或“

  1

  M

  ”），且圖象應該是

  （請精準描述圖象特征）。
  （3）圖乙是按正確的實驗步驟得到一條紙帶，實驗中打點計時器連接的電源周期為0.02s,每兩個相鄰計數(shù)點之間都有4個點沒有畫出，小車運動的加速度為

  m/s²（結果保留三位有效數(shù)字）。
  （4）若該小組同學改用圖丙的裝置，測得遮光條的寬度為d,A、B兩個光電門的間距為s,光電傳感裝置記錄遮光條通過A、B兩個光電門的時間分別為t₁、t₂，則小車經(jīng)過光電門A時的速度v_A=

  ，小車運動的加速度a=

  （均用上述物理量字母表示）。
  
  組卷：126引用：2難度：0.5

  解析

• 10．某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質量不變時加速度跟它們所受拉力的關系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標系中作出了如圖丙所示的a-F圖象。
  
  （1）圖線不過坐標原點的原因是

  ；
  （2）如圖乙為某次實驗得到的紙帶中兩段相鄰計數(shù)點間的距離，相鄰計數(shù)點時間為T，由此可求得小車的加速度大小為

  ；
  （3）由圖象求出小車和傳感器的總質量為

  kg；
  （4）本實驗中若仍用砂和桶的重力表示繩子的拉力（小車及傳感器的總質量始終遠大于砂及桶的總質量），從理論上分析，該實驗圖線的斜率將

  （選填“變大”或“變小”）。
  組卷：1引用：1難度：0.4

  解析