长春市高中物理人教版必修1第四章第2节实验：探究加速度与力、质量的关系同步练习

长春市高中物理人教版必修1第四章第2节实验：探究加速度与力、质量的关系同步练习姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 选择题 (共5题；共12分)1. （2分） 小明同学为了探究物体的加速度a与质量m、受到的外力F之间的关系，设计了这样的实验思路：先保持m不变，寻找a与F的关系，再保持F不变，寻找a与m的关系，请问他这样做采用了哪种科学方法？A . 理想模型法B . 控制变量法C . 等效法D . 对称法2. （2分） 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中不正确的是（ ）A . “平衡摩擦力”的本质就是想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在沿斜面方向的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砝码通过细绳对小车施加的拉力D . “平衡摩擦力”是否成功，可由小车拖动后，由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定3. （2分） (2017高二下宿迁会考) 某同学研究“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受力的关系”的实验，根据数据画出aF图象如图所示，该同学在实验中出现的问题可能是（ ）A . 摩擦力没有平衡B . 长木板的倾斜角过大C . 小车的质量发生了变化D . 绳子拉力方向没有与长木板平行4. （4分） (2017高一上安吉期末) 在验证牛顿第二定律实验中，某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系请回答第（1）（2）问（1） 下列措施中不需要和不正确的是（ ）首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源A . B . C . D . （2） 某组同学实验得出数据，画出aF图象如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是（ ）A . 实验中摩擦力没有平衡B . 实验中摩擦力平衡过度C . 实验中绳子拉力方向没有跟平板平行D . 实验中小车质量发生变化5. （2分） (2017高二下连云港会考) 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置，关于平衡摩擦力的操作过程，下列说法中正确的是（ ）A . 应将长木板带滑轮的一端垫高B . 应将砝码盘通过细绳与小车相连C . 应将纸带穿过打点计时器并与小车相连D . 应使小车在长木板上做匀加速直线运动二、 多项选择题 (共3题；共9分)6. （3分） (2019高一上应县月考) 如图所示是某同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是（ ） A . 形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小B . 形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大C . 形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小D . 形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大7. （3分） (2017高三上宝应开学考) 在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的传统实验时，下列说法中正确的是（ ）A . 平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B . 改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力C . 平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D . 小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车8. （3分） (2017高一下济南开学考) 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置则下列说法中正确的是 （ ）A . 本实验主要采用控制变量的方法来研究加速度与力、质量的关系B . 在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量C . 在探究加速度与质量的关系时作出a 图象容易更直观判断出二者间的关系D . 无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小三、 实验题 (共2题；共13分)9. （5分） (2019高二下温州期中) 如图所示为“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。 某同学的实验步骤如下：用天平测量并记录物块和拉力传感器的总质量M；调整长木板和滑轮，使长木板水平且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，记录拉力传感器的读数F1 ， 根据相对应的纸带，求出加速度a1；多次改变托盘中砝码的质量，重复步骤，记录传感器的读数Fn ， 求出加速度an。请回答下列问题：（1） 图乙是某次实验得到的纸带，测出连续相邻计时点O、A、B、C、D之间的间距为x1、x2、x3、x4，若打点周期为T，则物块的加速度大小为a=_（用x1、x2、x3、x4、T表示）。 （2） 根据实验得到的数据，以拉力传感器的读数F为横坐标、物块的加速度a为纵坐标，画出a-F图线如图丙所示，图线不通过原点的原因是_，图线斜率的倒数代表的物理量是_。 （3） 根据该同学的实验，还可得到物块与长木板之间动摩擦因数，其值可用M、a-F图线的横截距F0和重力加速度g表示为=_，与真实值相比，测得的动摩擦因数_（填“偏大”或“偏小”）。 10. （8分） (2019高三上定远月考) 用如图所示的装置可以完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。用总质量为m的托盘和砝码所形成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。 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_(选填选项前的字母)且计时器打点的情况下，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.不悬挂重物B.悬挂重物实验中，为了保证悬挂重物的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，悬挂重物的总质量m与小车M之间应满足的条件是_A.MmB.mM安装好实验装置，正确进行实验操作，物体做匀加速直线运动。从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离分别为S1 ， S2 ， S3如图所示。已知打点计时器打点周期为T。物体运动到E点时的瞬时速度表达式为vE=_；物体运动的加速度表达式a=_该同学在实验中，得到了如图的 -F图象，发生这种现象的原因_。该同学在分析了原因后，决定改进实验原理。在实验中，他每次改变拉力时，就将小车中的砝码取出，加到托盘中，把托盘和托盘中的砝码总重力视为合力F，对应的加速度 从纸带中计算得出，多次测量后，绘出 -F图象。你认为这种方法能否避免图8中出现的问题吗?请分析原因_。四、 填空题 (共2题；共10分)11. （5分） (2019高一上温州期末) 如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”实验装置： （1） 图2是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是_; 选填字母 （2） 关于本实验，下列做法正确的是_。 A . 在用打点计时器打纸带时，应该先放开小车，再接通打点计时器的电源B . 在探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力F的大小C . 在探究加速度与质量的关系时，为了直观判断两者间的关系，应作出 图象D . 在探究加速度与力的关系时，作 图象应该用折线将所描的点依次连接（3） 某次实验中计时器在纸带上依次打出一系列的点，如图3所示。每5个点取一个计数点，且计时器打点周期为 ，则小车运动的加速度 _; 计算结果保留两位有效数字 （4） 在本实验中，两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物。小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制，如图4所示。实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力。调整好实验装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是 和 ，则两车的加速度之比为_。 12. （5分） (2019荆门模拟) 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为 的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）。小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。 （1） 用游标卡尺测量窄片K的宽度（如图）d=_m（已知 d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.5010-2s、t2=1.2510-2s； （2） 用米尺测量两光电门的间距为l，则小车的加速度表达式a=_（各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）； （3） 该实验中，为了把沙和沙桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是_； （4） 某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a-F图线。如图中的实线所示。试分析：图线不通过坐标原点O的原因是_；曲线上部弯曲的原因是_第 10 页 共 10 页参考答案一、 选择题 (共5题；共12分)1-1、2-1、3-1、4-1、4-2、5-1、二、 多项选择题 (共3题；共9分)6-1、7-1、8-1、三、 实验题 (共2题；共13分)9-1、9-2、9-3、10-1、四、 填空题 (共2题；共10分)11-1、11-2、11-3、11-4、12-1、12-2、12-3、12-4、