人教版（2019）必修第一册《4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系》2021年同步练习卷（6）

• 1．为了更好地探究质量一定时加速度与力的关系，小亮同学设计了如图所示的实验装置，在砂桶与绳连接处A装有力传感器。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。
  
  （1）操作过程中，以下操作步骤正确的有

  。
  A．用天平测出砂和砂桶的质量
  B．为减小实验误差，改变砂和砂桶质量时，必须要满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
  C．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
  D．为保证纸带上打点的清晰度和点的数量，小车释放时要靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
  （2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两相邻计数点间还有4个点没有画出），纸带上数据记录明显错误的数据是

  。若已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带上呈现的数据规律可求出错误数据正确的值为

  ，根据纸带求出小车的加速度为

  m/s²（结果保留两位有效数字）。
  （3）以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k,则小车的质量为

  。
  A．tanθ
  B．

  1

  tanθ

  
  C．k
  D．

  1

  k
  组卷：33引用：3难度：0.6

  解析

• 2．某实验小组利用如图1所示的装置探究物体的加速度与力、质量的关系。
  （1）实验中下列做法正确的是

  。
  A．平衡摩擦力后，实验就不需要满足小车及车中砝码总质量远大于砝码盘及盘中砝码总质量的条件
  B．每次改变小车中砝码的质量后，都需要重新平衡摩擦力
  C．平衡摩擦力的目的就是为了保证绳子的拉力为砝码桶及桶中砝码总质量
  D．实验中应先接通打点计时器的电源，然后再释放小车
  （2）在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是

  。
  A．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器
  B．必须让小车连接砂桶
  C．纸带和砂桶都应连接
  D．纸带和砂桶都不能连接
  （3）实验中由于实际绳对小车的拉力

  （选填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，会给实验带来系统误差。为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是

  。（填写相应序号）
  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）保持小车的质量M一定，改变砂桶中砂的质量，根据实验数据作a-F图象。随着砂和砂桶质量m增加，不再远小于小车质量M，则可能会出现图2图象中的

  。
  （5）如图3所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带。取计数点1、2、3、4、5。已知打点计时器的打点周期为0.02s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为3.05cm、3.92cm、4.77cm、5.62cm,则小车运动的加速度大小a=

  m/s²。（结果保留两位有效数字）
  组卷：6引用：1难度：0.4

  解析

• 3．如图a所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图，图中A为小车，B为装有砝码的托盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器，打点计时器接50Hz交流电，小车的质量为m,托盘及砝码的质量为m₂。
  
  （1）下列说法正确的是

  。
  A．长木板C必须保持水平
  B．实验时应先释放小车后接通电源
  C．实验中m₂应远小于m₁
  D．作a-

  1

  m

  1

  图象便于分析加速度与质量的关系
  （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-f图象，可能是图b中的图线

  。（选填“甲、乙、丙”）
  （3）图c为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出，由此可求得小车的加速度的大小是

  m/s²．（结果保留二位有效数字）
  
  组卷：84引用：16难度：0.3

  解析

• 9．某学习小组进行“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验，实验装置如图甲所示。
  （1）实验之前，需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是

  。
  A．使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力
  B．若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
  C．无论小车运动的加速度多大，小盘和砝码的重力都等于绳的拉力
  D．当小车的质量远大于小盘和砝码的质量时，小盘和砝码的重力可近似等于绳的拉力
  （2）若用图象法验证小车加速度a与质量M的反比关系，则应作出a随

  的变化图象（选填“M”或“

  1

  M

  ”），且图象应该是

  （请精准描述图象特征）。
  （3）图乙是按正确的实验步骤得到一条纸带，实验中打点计时器连接的电源周期为0.02s,每两个相邻计数点之间都有4个点没有画出，小车运动的加速度为

  m/s²（结果保留三位有效数字）。
  （4）若该小组同学改用图丙的装置，测得遮光条的宽度为d,A、B两个光电门的间距为s,光电传感装置记录遮光条通过A、B两个光电门的时间分别为t₁、t₂，则小车经过光电门A时的速度v_A=

  ，小车运动的加速度a=

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

  解析

• 10．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图丙所示的a-F图象。
  
  （1）图线不过坐标原点的原因是

  ；
  （2）如图乙为某次实验得到的纸带中两段相邻计数点间的距离，相邻计数点时间为T，由此可求得小车的加速度大小为

  ；
  （3）由图象求出小车和传感器的总质量为

  kg；
  （4）本实验中若仍用砂和桶的重力表示绳子的拉力（小车及传感器的总质量始终远大于砂及桶的总质量），从理论上分析，该实验图线的斜率将

  （选填“变大”或“变小”）。
  组卷：1引用：1难度：0.4

  解析