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（15）

• 1．某同學(xué)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(cè)量繩對(duì)小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖2所示的a-F圖象。（重力加速度取9.8m/s²）
  （1）圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

  。
  （2）如圖3為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，s₁、s₂是紙帶中兩段相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間為T，由此可求得小車的加速度大小為

  （用s₁、s₂、T表示）。
  （3）由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為

  kg。
  （4）本實(shí)驗(yàn)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(zhì)量始終遠(yuǎn)大于砂及桶的總質(zhì)量），從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將

  （選填“變大”或“變小”）。
  （5）同學(xué)們通過實(shí)踐，結(jié)合理論分析得出：無論如何增加砂和桶的重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度都不可能超過

  m/s²。
  組卷：57引用：4難度：0.6

  解析

• 2．某同學(xué)用如圖所示裝置探究加速度與合外力關(guān)系實(shí)驗(yàn)。在氣墊導(dǎo)軌的右端固定一個(gè)光電門，將帶有擋光片的滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上，滑塊用固定在氣墊導(dǎo)軌左端的力傳感器連接。滑塊和擋光片的質(zhì)量為m。
  
  （1）實(shí)驗(yàn)前，用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度，示數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度d=

  mm；
  （2）將氣墊導(dǎo)軌的左端適當(dāng)墊高，開動(dòng)氣源，待滑塊穩(wěn)定時(shí)，記錄力傳感器的示數(shù)F；撤去力傳感器，讓滑塊在A點(diǎn)由靜止釋放，記錄滑塊通過光電門時(shí)擋光片擋光時(shí)間t,滑塊通過光電門的速度大小為

  （用物理量字母表示）；
  （3）改變氣墊導(dǎo)軌左端的高度，重復(fù)步驟（2）多次，測(cè)得多組F、t,要探究加速度與合外力的關(guān)系，還需要測(cè)量的物理量為

  （寫出物理量的名稱和符號(hào)）；
  （4）將測(cè)得的F、t在

  1

  t

  2

  -F圖象中描點(diǎn)作圖，如果作出的圖象為過原點(diǎn)的一條直線，且直線的斜率為

  （用題中測(cè)量物理量字母表示），表明物塊的質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比。
  組卷：27引用：3難度：0.6

  解析

• 3．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示（左圖為側(cè)視圖、右圖為俯視圖）裝置探究“質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比”的實(shí)驗(yàn)，保持兩小車質(zhì)量相同，繩子下端懸掛的鉤碼質(zhì)量不同。實(shí)驗(yàn)時(shí)，同時(shí)釋放兩小車，經(jīng)過一段時(shí)間后，使兩小車同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。
  
  （1）本實(shí)驗(yàn)

  （填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。
  （2）本實(shí)驗(yàn)

  （填“需要”或“不需要”）滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量。
  （3）本實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有

  。
  A．研究對(duì)象小車的質(zhì)量M
  B．兩小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間小t₁、t₂
  C．砝碼及砝碼盤的質(zhì)量m₁、m₂
  D，兩小車運(yùn)動(dòng)的位移x₁、x₂
  （4）本實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)只要滿足表達(dá)式

  [用（3）中測(cè)量的物理量表示]，即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/h2>
  組卷：15引用：2難度：0.6

  解析

• 9．為了“驗(yàn)證牛頓第二定律”的正確性，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平固定，實(shí)驗(yàn)過程始終保持跨過小車上的光滑定滑輪的兩根細(xì)線均與長(zhǎng)木板平行，且與拉力傳感器相連的細(xì)線沿傳感器軸線方向。
  
  （1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用

  （選填“交流”、“直流”）電。
  （2）為了使小車所受的合力等于拉力，應(yīng)該

  （選填“平衡摩擦力”、“m_砂＜＜m_桶”）。
  （3）進(jìn)行（2）的實(shí)驗(yàn)操作后，得到數(shù)據(jù)紙帶乙，A、B、C、D、E為5個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,可求出小車的加速度a=

  m/s²（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
  （4）砂桶總質(zhì)量為m,拉力傳感器讀數(shù)為F，小車質(zhì)量為M，加速度為a,如果表達(dá)式

  成立（用字母表示），則說明牛頓第二定律正確。
  組卷：117引用：5難度：0.8

  解析

• 10．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的裝置。
  
  （1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是

  。
  A．控制變量法
  B．假設(shè)法
  C．理想實(shí)驗(yàn)法
  （2）下列說法中正確的是

  。
  A．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)改變小車所受拉力的大小
  B．在探究加速度與外力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)改變小車的質(zhì)量
  C．在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，作出a-

  1

  m

  圖象容易更直觀判斷出二者間的關(guān)系
  D．無論在什么條件下，細(xì)線對(duì)小車的拉力大小總等于砝碼盤和砝碼的總重力大小
  （3）在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，若取車的質(zhì)量M=0.5kg,改變砝碼質(zhì)量m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值最不合適的一個(gè)是

  。
  A．m₁=4g
  B．m₂=10g
  C．m₃=40g
  D．m₄=500g
  （4）在平衡小車與長(zhǎng)木板之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)求出該小車的加速度a=

  m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
  （5）如圖丙所示為甲同學(xué)在探究加速度a與力F的關(guān)系時(shí)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a-F圖象，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是

  。
  組卷：106引用：19難度：0.5

  解析