2025届高考物理一轮复习训练:第二十二讲 实验:探究加速度与力、质量的关系(含解析)

文档属性

名称 2025届高考物理一轮复习训练:第二十二讲 实验:探究加速度与力、质量的关系(含解析)
格式 zip
文件大小 7.8MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-09-15 22:51:36

文档简介

第二十二讲 实验:探究加速度与力、质量的关系
一、单项选择题
1.在探究加速度跟作用力的关系时,使物体的质量保持不变,在探究加速度跟质量的关系时,作用力保持不变,这种方法属于(  )
A.等效替代 B.类比方法 C.控制变量 D.建立模型
【答案】C
【详解】在研究物体的“加速度、作用力和质量”的关系时,由于变量较多,因此应用了“控制变量法”,即分别控制一个物理量不变,研究其它两个物理量之间的变化关系,ABD错误,C正确。
故选C。
2.用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。下列说法正确的是(  )
A.本实验采用了控制变量法
B.打点计时器可以使用直流电源
C.实验时应先释放小车,后接通电源
D.本实验可以不平衡摩擦力
【答案】A
【详解】A.本实验中通过控制质量不变,探究加速度与力的关系,再通过控制力不变,探究加速度与质量的关系,所以采用的实验方法是控制变量法,故A正确;
B.打点计时器必须使用交流电源,故B错误;
C.由于小车速度较快,且运动距离有限,打出的纸带长度也有限,为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点,实验时应先接通电源,再释放小车,故C错误;
D.本实验中为使小车所受合外力等于细线的拉力,必须平衡摩擦力,故D错误。
故选A。
3.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,下列做法和理由正确的是(  )
A.实验中所用电源为低压直流电源
B.实验中纸带和细绳应与长木板严格平行,使力作用在物体运动方向的直线上
C.实验时,先放开小车,后接通电源
D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足,对探究过程也不会产生影响
【答案】B
【详解】A.实验中所用电源为低压交流电源,频率为50 Hz,故A错误;
B.实验中纸带和细绳应与长木板严格平行,使力作用在物体运动方向的直线上,这样才能保证小车在运动过程中,摩擦力恒定不变,故B正确;
C.实验时应先接通电源,打点计时器正常工作后,放开小车,故C错误;
D.实验中必须满足“重物的质量远小于小车的质量”,故D错误。
故选B。
4.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示,在探究加速度与力的关系时,下列说法正确的是(  )
A.电火花计时器应接低压交流电源
B.应将长木板的一侧垫高,以平衡小车受到的阻力
C.槽码质量应远大于小车质量
D.应在小车中增加砝码,多次实验
【答案】B
【详解】A.电火花计时器应接220V交流电源,A错误;
B.探究加速度与力、质量的关系,使得拉力为小车受到的合外力,应将长木板的一侧垫高,以平衡小车受到的阻力,B正确;
C.为减小实验的系统误差,槽码质量应远小于小车质量,C错误;
D.在探究加速度与力的关系时,应控制小车和砝码质量,改变槽码的质量,多次实验。D错误。
故选B。
5.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.实验中,为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力,则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是( )
A.m远大于M B.m远小于M C.m略大于M D.m略小于M
【答案】B
【详解】以整体为研究对象,根据牛顿第二定律有:,解得:,以M为研究对象,得绳子的拉力为: ,显然要有F=mg,必有,即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.故选B.
【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,注意整体法和隔离法的应用,难度不大,属于基础题.
6.实验“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示,用该装置研究小车的加速度a与质量M的关系时,下列说法中错误的是( )
A.实验时,应先接通电源,再释放小车
B.打点计时器应接在学生电源的直流输出端
C.在探究加速度a与质量M的关系时,应保证小车的合力大小不变
D.在探究加速度a与质量M的关系时,为了直观判断二者间的关系,作出a-图象
【答案】B
【详解】A.实验时应先接通电源,然后再释放小车,故A正确;
B.电磁打点计时器应接电源的低压交流输出端,故B错误;
CD.在探究加速度a与质量M的关系时,应控制小车的合力不变,改变小车的质量M,要直观的反映这两个量之间的关系时,可以通过作图来解决,为了直观判断二者间的关系,应作出a-图象,故CD正确。
本题选错误的,故选B。
二、实验题
7.如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)该实验中同时研究三个物理量间的关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是_______;
A.小量放大法 B.控制变量法 C.等效替代法
(2)为了减少实验误差,小李进行了平衡摩擦的操作:取下槽码,小车接上纸带置于木板靠近打点计时器的一侧并将纸带穿过打点计时器,调节木板倾角,直至 (请填写剩余步骤)。
(3)在小车质量 (选填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为 (选填“系统误差”或“偶然误差”)。为减小此误差,下列可行的方案是 ;
A.用气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小
【答案】(1)B
(2)轻推小车,纸带打出均匀且清晰的点
(3)远大于 系统误差 C
【详解】(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,需要现将其中一个保持不变,研究另外两个物理量之间的关系,然后用类似做法一步一步将三个物理量之间的关系确定下来,所以用的是控制变量法。
故选B。
(2)为了减少实验误差,小李进行了平衡摩擦的操作:取下槽码,小车接上纸带置于木板靠近打点计时器的一侧并将纸带穿过打点计时器,调节木板倾角,直至轻推小车,纸带打出均匀且清晰的点。
(3)设小车质量为M,槽码质量为m,轻绳的拉力为F,对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有

联立解得
故当小车质量远大于槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。
上述做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的,属于系统误差。
该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的,不是由于车与木板间存在阻力(实验中已经补偿了阻力)或是速度测量精度低造成的,为减小此误差,可在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小。
故选C。
8.如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)在小车质量 (选填“远大于”或“远小于”) 槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为 (选填“偶然误差”或“系统误差”)。为减小此误差,下列可行的方案是 ;
A.用气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小
(2)经正确操作后获得一条如下图所示的纸带,建立以计数点O为坐标原点的x轴,各计数点的位置坐标分别为0、x 、…、x 。已知打点计时器的打点周期为 T,则打计数点5时小车速度的表达式 v= ;小车加速度的表达式是 。
A. B. C.
【答案】(1) 远大于 系统误差 C
(2) A
【解析】(1)[1]设小车质量为M,槽码质量为m。对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有
,,联立解得
由上式可知在小车质量远大于槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。
上述做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的,属于系统误差。
该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的,不是由于车与木板间存在阻力(实验中已经补偿了阻力)或是速度测量精度低造成的,为减小此误差,可在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小。
故选C。
(2)相邻两计数点间的时间间隔为
打计数点5时小车速度的表达式为
根据逐差法可得小车加速度的表达式是,故选A。
9.图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。
(1)有关本实验方案的操作和判断,下列说法正确的是
A.本实验方案中需要用到刻度尺、天平及秒表
B.长木板右侧适当垫高是为了补偿小车受到的阻力
C.在探究小车加速度与小车的总质量M 关系时,可以改变小车内钩码数量,重复实验,测定多组相关数据,再通过作出a-M的图像,得到a 与M 的反比关系
D.平衡阻力时,需要在砝码盘内放上适量的砝码,先打开电源,后释放小车,观察纸带上打出 的点迹是否均匀
(2)图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz, 则小车的加速度大小为 m/s (结果保留3位有效数字)。
(3)实验得到的理想a-F图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。其中图线①的产生原因是不满足“钩码的总质量 (填“远小于”或“远大于”)小车质量”的条件;图线③的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过 (填“小”或“大”)
【答案】(1)B (2)2.86 (3)远小于 小
【解析】(1)A.本实验方案中需要用到刻度尺用测量位移;需要测出小车质量,故需要天平;因打点计时器本身就具有计时功能,故不需要秒表, 故A错误;
B.为保证小车所受的合力为绳子的拉力,故长木板右侧适当垫高是为了补偿小车受到的阻力,故B正确;
C.探究小车加速度与小车的总质量M 关系时,可以改变小车内钩码数量,重复实验,测定多 组相关数据,再通过作出的图像,得到a 与M 的正比关系,故C错误;
D.平衡阻力时,不需要在砝码盘内放上适量的砝码,且不挂上绳子,先打开电源,后释放小车,观察纸带上打出的点迹是否均匀,故D错误。
故选B。
(2)由题知,电源的频率为f=50Hz,每相邻两计数点间有四个点未画出,故相邻计数点间的时间为
根据逐差法,可得
(3)由丙图知,图线①向下偏曲,则产生原因是不满足“钩码的总质量远小于小车质量”的条件;由丙图知,图线③,F需要加到一定值时才有加速度,说明摩擦力较大,则产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过小。
10.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中,小张同学对教材上的实验方案做了改进,如图甲所示,调节桌面水平,用力传感器直接测细线的拉力,小车在水平拉力作用下,由静止开始做匀加速运动。
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是______
A.必须测出砂和砂桶的质量,以其重力表示小车受到的合外力
B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.应当先释放小车,再接通电源
D.要想探究加速度与相应力传感器示数的关系,需要多次改变砂和砂桶的总质量
(2)通过实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为、2、3、4是相邻计数点,相邻计数点之间还有四个计时点未标出,利用逐差法计算小车运动的加速度表达式为 (用表示);
(3)由实验得到力传感器示数与小车加速度的关系如图丙所示,由图丙中数据可知小车质量 kg(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)D (2) (3)3.0
【详解】(1)AB. 因有力传感器测量小车的拉力,则不需要测出砂和砂桶的质量,也不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,选项AB错误;
C. 应当先接通电源,再释放小车,选项C错误;
D. 要想探究加速度与相应力传感器示数的关系,需要多次改变砂和砂桶的总质量,多次实验得到结论,选项D正确。
故选D。
(2)相邻计数点之间还有四个计时点未标出,则相邻计数点间的时间间隔,
则加速度
(3)根据,可得,由图像可知,可得m=3.0kg
11.用如图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系,带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定。
(1)实验时,一定要进行的操作是________。
A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带
C.用天平测出砂和砂桶的质量
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
(2)将打点计时器接入频率为50Hz的交流电源上,某一次记录小车运动情况的纸带如图乙所示。图中A、B、C为相邻的计数点,两相邻计数点间有4个计时点未标出,则小车的加速度大小 ;B点的瞬时速度大小 m/s。(结果保留2位有效数字)
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出的图像可能正确的是________。
A. B. C. D.
(4)若测出的图像的斜率为k后,则小车的质量为 。
【答案】(1)AB (2)1.0 0.49 (3)A (4)
【详解】(1)A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数,故A正确;
B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带,从而研究加速度随外力变化关系,故B正确;
CD.绳子拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,不需要使砂和砂桶的质量远小于小车的质量,故CD错误。
故选AB。
(2)相邻两计数点的时间间隔为
则小车的加速度大小
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,B点的瞬时速度大小
(3)实验未平衡摩擦力,对小车,根据牛顿第二定律,,整理得
可知图像是一条倾斜的直线,且纵截距小于零。故选A。
(4)图像的斜率为,解得小车的质量为
12.某中学实验小组为探究加速度与合力的关系,设计了如图甲所示的实验装置。
主要实验步骤如下:
①按图甲安装实验器材:质量为m的重物用轻绳挂在定滑轮上,重物与纸带相连,动滑轮右侧的轻绳上端与固定于天花板的力传感器相连,钩码和动滑轮的总质量为M,图中各段轻绳互相平行且沿竖直方向;
②接通打点计时器的电源,释放钩码,带动重物上升,在纸带上打出一系列点,记录此时传感器的读数F;
③改变钩码的质量,多次重复实验步骤②,利用纸带计算重物的加速度a,得到多组a、F数据。
请回答以下问题:
(1)已知打点计时器的打点周期为0.02s,某次实验所得纸带如图乙所示,各点之间各有4个点未标出,则重物的加速度大小为 (结果保留三位有效数字)。
(2)实验得到重物的加速度大小与力传感器示数的关系如图丙所示,图像的斜率为纵截距为,则重物质量 ,当时,重物的加速度大小为 。(本问结果均用或表示)
【答案】(1)1.80 (2)
【详解】(1)相邻两计数点的时间间隔为
根据逐差法求出重物的加速度大小为
(2)对重物,根据牛顿第二定律可得,整理得
图像的斜率,解得重物质量
图像的纵截距为,可得
根据滑轮组的特点可知,钩码的加速度为重物的一半,则
对重物有,当时,联立解得重物的加速度大小为
13.某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究“加速度与质量的关系”。
(1)关于该实验的操作,正确的是______
A.实验时先将小车从图示位置释放,再接通电源
B.实验时定滑轮的高度没有要求
C.阻力补偿时需要挂槽码
D.阻力补偿后,每次在小车上增添砝码时不需要再次补偿阻力
(2)如图乙所示为某同学在实验中打出的部分纸带,纸带上已标出3个计数点A、B、C,相邻计数点间还有4个点未画出,电源频率为50Hz,则B点读数 cm,小车在B点的速度 m/s;
(3)在该实验中,某同学已正确补偿阻力,且保证槽码的质量m不变,由实验数据作出了图线,则下列图线中正确的是______
A. B. C. D.
(4)另一实验小组通过图丙的实验装置来探究加速度与质量间关系,将小车置于上下双层排列的轨道上,尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制,此实验中实验人员认为可直接比较两小车的位移从而得到两车的加速度关系,你认为可行吗?若可行,说明理由:若不可行,说明改进措施。_______,_______________________________。
【答案】(1)D (2)8.45(8.43~8.47) 0.440(0.435~0.445) (3)B (4)可行 两车运动时间相等,由可知:加速度a之比等于位移x之比
【解析】(1)A.实验时应先接通电源再释放小车,A错误
B.定滑轮的高度有要求,应使细线绕过定滑轮后与木板保持平行,B错误;
C.阻力尝试时不挂槽码,让小车在木板上能匀速滑动即可,C错误;
D.阻力补偿后,改变小车的质量不需要重新补偿阻力,D正确。
故选D。
(2)由于刻度尺读数要读到最小刻度的下一位,所以B点读数为8.45cm,由于最后一位是估读,所以答案在8.43cm~8.47cm之间即可。
由于相邻计数点间还有4个点未画出,所以相邻计数点间的时间间隔为
小车在B点的速度为
(3)补偿阻力后,根据牛顿第二定律,有
可得,由于槽码的质量m不变,所以图线为过原点的直线,故选B。
(4)由于尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制,所以两车运动时间相等,根据
可知加速度a之比等于位移x之比。
试卷第12页,共12页
第8页,共12页第二十二讲 实验:探究加速度与力、质量的关系
一、单项选择题
1.在探究加速度跟作用力的关系时,使物体的质量保持不变,在探究加速度跟质量的关系时,作用力保持不变,这种方法属于(  )
A.等效替代 B.类比方法 C.控制变量 D.建立模型
2.用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。下列说法正确的是(  )
A.本实验采用了控制变量法
B.打点计时器可以使用直流电源
C.实验时应先释放小车,后接通电源
D.本实验可以不平衡摩擦力
3.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,下列做法和理由正确的是(  )
A.实验中所用电源为低压直流电源
B.实验中纸带和细绳应与长木板严格平行,使力作用在物体运动方向的直线上
C.实验时,先放开小车,后接通电源
D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足,对探究过程也不会产生影响
4.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示,在探究加速度与力的关系时,下列说法正确的是(  )
A.电火花计时器应接低压交流电源
B.应将长木板的一侧垫高,以平衡小车受到的阻力
C.槽码质量应远大于小车质量
D.应在小车中增加砝码,多次实验
5.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.实验中,为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力,则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是( )
A.m远大于M B.m远小于M C.m略大于M D.m略小于M
6.实验“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示,用该装置研究小车的加速度a与质量M的关系时,下列说法中错误的是( )
A.实验时,应先接通电源,再释放小车
B.打点计时器应接在学生电源的直流输出端
C.在探究加速度a与质量M的关系时,应保证小车的合力大小不变
D.在探究加速度a与质量M的关系时,为了直观判断二者间的关系,作出a-图象
二、实验题
7.如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)该实验中同时研究三个物理量间的关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是_______;
A.小量放大法 B.控制变量法 C.等效替代法
(2)为了减少实验误差,小李进行了平衡摩擦的操作:取下槽码,小车接上纸带置于木板靠近打点计时器的一侧并将纸带穿过打点计时器,调节木板倾角,直至 (请填写剩余步骤)。
(3)在小车质量 (选填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为 (选填“系统误差”或“偶然误差”)。为减小此误差,下列可行的方案是 ;
A.用气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小
8.如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)在小车质量 (选填“远大于”或“远小于”) 槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为 (选填“偶然误差”或“系统误差”)。为减小此误差,下列可行的方案是 ;
A.用气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小
(2)经正确操作后获得一条如下图所示的纸带,建立以计数点O为坐标原点的x轴,各计数点的位置坐标分别为0、x 、…、x 。已知打点计时器的打点周期为 T,则打计数点5时小车速度的表达式 v= ;小车加速度的表达式是 。
A. B. C.
9.图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。
(1)有关本实验方案的操作和判断,下列说法正确的是
A.本实验方案中需要用到刻度尺、天平及秒表
B.长木板右侧适当垫高是为了补偿小车受到的阻力
C.在探究小车加速度与小车的总质量M 关系时,可以改变小车内钩码数量,重复实验,测定多组相关数据,再通过作出a-M的图像,得到a 与M 的反比关系
D.平衡阻力时,需要在砝码盘内放上适量的砝码,先打开电源,后释放小车,观察纸带上打出 的点迹是否均匀
(2)图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz, 则小车的加速度大小为 m/s (结果保留3位有效数字)。
(3)实验得到的理想a-F图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。其中图线①的产生原因是不满足“钩码的总质量 (填“远小于”或“远大于”)小车质量”的条件;图线③的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过 (填“小”或“大”)
10.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中,小张同学对教材上的实验方案做了改进,如图甲所示,调节桌面水平,用力传感器直接测细线的拉力,小车在水平拉力作用下,由静止开始做匀加速运动。
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是______
A.必须测出砂和砂桶的质量,以其重力表示小车受到的合外力
B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.应当先释放小车,再接通电源
D.要想探究加速度与相应力传感器示数的关系,需要多次改变砂和砂桶的总质量
(2)通过实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为、2、3、4是相邻计数点,相邻计数点之间还有四个计时点未标出,利用逐差法计算小车运动的加速度表达式为 (用表示);
(3)由实验得到力传感器示数与小车加速度的关系如图丙所示,由图丙中数据可知小车质量 kg(结果保留两位有效数字)。
11.用如图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系,带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定。
(1)实验时,一定要进行的操作是________。
A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带
C.用天平测出砂和砂桶的质量
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
(2)将打点计时器接入频率为50Hz的交流电源上,某一次记录小车运动情况的纸带如图乙所示。图中A、B、C为相邻的计数点,两相邻计数点间有4个计时点未标出,则小车的加速度大小 ;B点的瞬时速度大小 m/s。(结果保留2位有效数字)
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出的图像可能正确的是________。
A. B. C. D.
(4)若测出的图像的斜率为k后,则小车的质量为 。
12.某中学实验小组为探究加速度与合力的关系,设计了如图甲所示的实验装置。
主要实验步骤如下:
①按图甲安装实验器材:质量为m的重物用轻绳挂在定滑轮上,重物与纸带相连,动滑轮右侧的轻绳上端与固定于天花板的力传感器相连,钩码和动滑轮的总质量为M,图中各段轻绳互相平行且沿竖直方向;
②接通打点计时器的电源,释放钩码,带动重物上升,在纸带上打出一系列点,记录此时传感器的读数F;
③改变钩码的质量,多次重复实验步骤②,利用纸带计算重物的加速度a,得到多组a、F数据。
请回答以下问题:
(1)已知打点计时器的打点周期为0.02s,某次实验所得纸带如图乙所示,各点之间各有4个点未标出,则重物的加速度大小为 (结果保留三位有效数字)。
(2)实验得到重物的加速度大小与力传感器示数的关系如图丙所示,图像的斜率为纵截距为,则重物质量 ,当时,重物的加速度大小为 。(本问结果均用或表示)
13.某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究“加速度与质量的关系”。
(1)关于该实验的操作,正确的是______
A.实验时先将小车从图示位置释放,再接通电源
B.实验时定滑轮的高度没有要求
C.阻力补偿时需要挂槽码
D.阻力补偿后,每次在小车上增添砝码时不需要再次补偿阻力
(2)如图乙所示为某同学在实验中打出的部分纸带,纸带上已标出3个计数点A、B、C,相邻计数点间还有4个点未画出,电源频率为50Hz,则B点读数 cm,小车在B点的速度 m/s;
(3)在该实验中,某同学已正确补偿阻力,且保证槽码的质量m不变,由实验数据作出了图线,则下列图线中正确的是______
A. B. C. D.
(4)另一实验小组通过图丙的实验装置来探究加速度与质量间关系,将小车置于上下双层排列的轨道上,尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制,此实验中实验人员认为可直接比较两小车的位移从而得到两车的加速度关系,你认为可行吗?若可行,说明理由:若不可行,说明改进措施。_______,_______________________________。
试卷第12页,共12页
第6页,共7页
同课章节目录