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（3）

• 1．某同学用图甲所示装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验。实验时保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测小车运动的加速度。
  
  （1）实验时先不挂钩码，反复调整垫块的位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是

  。
  （2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点迹没有标出。由图乙可知：A、B两点间的距离是

  cm。
  （3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据作出图丙所示的a-F关系图线，图线不通过坐标原点O的原因是

  ，曲线上部弯曲的原因是

  。
  组卷：9引用：2难度：0.5

  解析

• 2．用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：
  （1）某同学通过实验得到如图（b）所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角

  （填“偏大”或“偏小”）。
  
  （2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力

  砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足

  的条件。
  （3）某同学得到如图（c）所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz.A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。Δs=s_DG-s_AD=

  cm.由此可算出小车的加速度a=

  m/s²（加速度a计算结果保留两位有效数字）。
  
  组卷：737引用：27难度：0.5

  解析

• 3．如图甲所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统。实验中保持钩码质量不变，通过在小车中增减重物来改变小车质量。钩码的质量为m,小车的质量为M，重力加速度为g。
  
  （1）下列说法正确的是

  （填字母序号）。
  A．每次在小车上增减重物时，应重新平衡摩擦力
  B．实验时若使用打点计时器，应先释放小车后接通电源
  C．本实验M应远小于m
  D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a与

  1

  M

  关系图像
  （2）实验时，平衡摩擦后某同学改变了实验设计，他认为可以使用多个钩码且保持钩码和小车的总质量不变，将悬挂的钩码依次移入小车，也可以完成实验。将钩码移入小车后，剩余悬挂钩码质量为m₁，测量得到的a-m₁图像如图乙所示，设图中直线部分的斜率为k,则钩码和小车的总质量为

  。
  （3）实验中换用打点计时器得到的纸带如图丙所示，相邻计数点间的时间间隔是0.1s,图中长度单位是cm,由此可以算出N点的速度是

  m/s,小车运动的加速度是

  m/s²（结果均保留两位有效数字）。
  组卷：2引用：2难度：0.5

  解析

• 9．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图1所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m₀为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
  
  （1）实验时，一定要进行的操作是

  。
  A．用天平测出砂和砂桶的质量
  B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
  C．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，同时记录力传感器的示数
  D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
  （2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为

  m/s²（结果保留三位有效数字）。
  （3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图象（如图3）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

  （填写字母）。
  A．

  1

  tanθ

  
  B．

  2

  tanθ

  -m₀
  C．

  2

  k

  -m₀
  D．

  2

  k

  
  （4）乙同学根据测量数据作出如图4所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是

  （填写字母）。
  A．没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
  B．砂和砂桶的质量m没有远小于小车的质量M
  C．平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫的过高
  D．先释放小车，后接通电源
  组卷：150引用：3难度：0.6

  解析

• 10．某同学利用如图甲所示装置测物块与木板间的动摩擦因数。打点计时器所用交流电的频率为f。实验中所用钩码相同，每个钩码的质量为m,共有k个。重力加速度为g
  
  （1）长木板放在水平桌面上。带有定滑轮的一端伸到桌面外。打点计时器固定在长木板没有定滑轮的一端。物块靠近打点计时器，物块连接纸带、纸带穿过打点计时器，细线一端与木块相连。另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在物块上。调节定滑轮的高度，使

  ，接通电源，释放纸带，打出的一条纸带如图乙所示。在该纸带上每隔4个点取一个计数点，在测量计数点间的距离时，该同学不小心将计数点“3“弄模糊，于是他测出了其它计数点间的距离并标在纸带上，则由测出的数据求出物块运动的加速度大小为a=

  （用x_l，x₂，x₅，x₆表示）
  （2）保持悬挂的钩码和放在木块上的钩码总数不变。将物块上的钩码逐个移到悬挂钩码端。更换纸带，重复上述步骤记录每次悬挂钩码的个数n并求出对应测得的加速度a,并作出a-n图象，如图丙所示。a₀、n₀为已知量。由图线得到μ=

  。由此图象还可以求出物块的质量M=

  -
  组卷：33引用：3难度：0.4

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