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（16）

• 1．某高中生想用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。本实验采用50Hz电磁打点计时器进行实验。
  （1）实验开始先调节木板上定滑轮，使牵引的细绳与木板平行。这样做的目的是

  （填写字母）
  A．避免小车在运动过程中抖动
  B．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
  C．保证小车最终能实现匀速直线运动
  D．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
  （2）该同学在实验时打出的一条纸带如图2所示，每隔4个点取一个计数点，据此纸带可知小车E点的速度大小为

  m/s（小数点后保留两位）。
  （3）下列说法正确的是

  （填写字母）
  A．需要配备220V交流电
  B．需要配备学生电源6V直流电
  C．实验前，小车应放置于靠近打点计时器处
  D．在每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力
  
  组卷：63引用：2难度：0.6

  解析

• 2．某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。
  （1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力。该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列

  的点，说明小车在做

  运动。
  （2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到

  1

  3

  M

  ，测小车加速度a,作a-F的图象。如图丙图线正确的是

  。
  （3）设纸带上计数点的间距为S₁和S₂．如图丁为用米尺测量某一纸带上的S₁、S₂的情况，从图中可读出S₁=3.10cm,S₂=

  cm,已知打点计时器的频率为50Hz,由此求得加速度的大小a=

  m/s²。
  组卷：191引用：26难度：0.7

  解析

• 3．在“探究加速度a与物体所受合力F及质量m之间的定量关系”的实验中，甲、乙两个实验小组分别采用不同的实验器材进行实验：
  （1）实验小组甲采用图甲的实验装置探究加速度a与质量m之间的定量关系，图中A为小车（质量为m₁），B为电火花计时器，C为重物（质量为m₂），D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中把重物C的重量作为细绳对小车的拉力，则
  ①质量m₁、m₂应满足的关系是：m₁

  m₂；（选填“远大于”或“远小于”）
  ②

  平衡摩擦力。（选填“需要”或“不需要”）
  （2）实验小组乙探究加速度a与物体所受合力F之间的定量关系，他们在图甲的小车上固定了能将数据进行无线传输的拉力传感器，并将传感器的数据传输给计算机，可在计算机上直接读出绳对小车拉力F的大小，其它器材相同，则
  ①此实验装置

  （选填“需要”或“不需要”）满足小组甲的条件①；
  ②通过实验数据画出a-F图象如图乙所示，图线不过坐标原点的主要原因可能是

  。
  A．小车的质量m₁较小
  B．重物的质量m₂较大
  C．平衡摩擦力时木板的倾角偏小
  D．平衡摩擦力时木板的倾角偏大
  （3）图丙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出小车的加速度大小为

  m/s²。（结果保留两位有效数字）
  组卷：11引用：3难度：0.5

  解析

• 9．某实验小组利用如图（1）所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．
  
  （1）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400g,实验中每次所用的钩码总质量范围应选

  组会比较合理。（填选项前的字母）
  A．10g～40g
  B．200g～400g
  C．1000g～2000g
  （2）实验中打点计时器所使用的电源频率为50Hz,图（2）中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，由该纸带可求得小车的加速度a=

  m/s²。（结果保留3位有效数字）
  （3）改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图（3）所示，分析线段OA段，可得出实验的结论是

  。
  组卷：30引用：6难度：0.7

  解析

• 10．“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图a所示，实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F，通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图b所示
  
  （1）图线

  （填“①”或者“②”）是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。
  （2）在轨道为斜面情况下，轨道倾斜的角度为θ=37°，则小车与轨道面的动摩擦因数μ=

  （已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）。
  （3）在轨道水平时，小车运动的阻力F₁=

  N。
  （4）图b中，拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，产生误差，为避免此误差可采取的措施是

  （填选项字母）。
  A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动
  B．增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量
  C．将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力
  D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验
  组卷：26引用：3难度：0.5

  解析