高中物理人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系2 实验：探究加速度与力、质量的关系课时练习

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A．在补偿阻力时，应将槽码通过定滑轮用细绳拴在小车上
B．连接槽码和小车的细绳应与长木板平行
C．补偿阻力后，长木板的位置不能移动，每次改变小车质量时，应重新补偿阻力
D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先启动电源，再释放小车
2．(2022·北京市房山区高一期末)如图所示为某同学“探究在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图。
(1)下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫板、小车和砝码、沙和沙桶、天平(附砝码)。除以上器材外，还需要的有________；
A．秒表 B．刻度尺
C．交变电源 D．直流电源
(2)本实验采用的科学方法是________；
A．理想实验法
B．控制变量法
C．建立物理模型法
(3)实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力；小车放在长木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，把长木板一端垫高，调节长木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿长木板做________运动；
(4)某小组在“探究外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持沙和沙桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据，在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量m的图像，如图甲，然后由图像直接得出a与m成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量的倒数eq \f(1,m)是否成正比，并作出小车加速度a与其质量的倒数eq \f(1,m)的图像，如图乙所示。你认为同学________(选填“甲”或“乙”)的方案更合理。
3．(2023·天津市滨海新区塘沽第一中学高一月考)在用如图所示的实验装置，保持小车质量一定，探究小车加速度a与合力F的关系。
(1)由于本实验中要用砝码和砝码盘的总重力大小作为细线对小车拉力大小。所以必须使砝码盘总质量m与小车质量M大小关系满足________。
A．M远小于m
B．m远小于M
(2)为了消除阻力的影响，以下操作正确的是________。
A．需要调节斜面倾角，使小车在盘(盘中不放砝码)的牵引下在斜面上匀速下滑
B．需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速下滑
C．每改变一次小车的质量，需要重新补偿一次阻力
(3)多次改变砝码的质量，测得多组F、a。根据实验数据作出的a－F图像如图所示。图像未经过原点的原因可能是________。
A．补偿阻力过度
B．补偿阻力不足
4．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)在补偿小车受到的阻力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器打点的时间间隔为0.02 s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，测量并标出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度a＝________ m/s2。
(2)补偿阻力后，将5个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：
请根据实验数据在如图所示坐标系中作出a－F关系图像。
(3)本实验已正确补偿了阻力，根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，主要原因是__________________________________________。
5．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置。图中上、下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止。
(1)在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使__________；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量________(选填“远大于”“远小于”或“等于”)小车的质量。
(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为___________
_____________________________________________________________________________。
6．(2022·运城市高一期末)某同学设计了用配重补偿阻力来探究加速度与力、质量关系的实验方案，所用装置如图甲所示。
实验室另外配备的实验器材还有刻度尺、测力计和若干槽码，已知当地重力加速度大小为g，实验过程中始终保持槽码的质量远小于小车的质量。实验步骤如下：
①按图乙安装器材，向右缓慢拉动长木板，读出测力计的示数F；
②取下测力计，将测力计竖直悬挂，在测力计挂钩上挂上槽码、挂钩和沙袋，在沙袋中添加沙子，直至测力计的示数等于F；
③将步骤②中称重为F的槽码、挂钩、沙袋和沙子作为配重，按图甲安装好实验器材；用刻度尺测出遮光条宽度d；
④保持小车及所挂配重的质量不变，在槽码挂钩上加挂1个槽码，由静止释放小车，通过数字计时器记录遮光条通过光电门1的时间Δt1，通过光电门2的时间Δt2，以及遮光条开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t，计算出小车运动的加速度a；
⑤在槽码挂钩上依次增加槽码，每次增加1个，测出对应的加速度a。
某次实验数据如下表：
回答下列问题：
(1)用刻度尺测量小车上遮光条的宽度如图丙所示，遮光条的宽度d＝________×10－3 m。
(2)用步骤③、④中测得的物理量字母表示小车运动的加速度a＝________。
(3)在图丁所示坐标系中作出a－G图像，由图像计算出图线的斜率k＝________ kg－1。(结果保留3位有效数字)
(4)用该实验装置能不能完成探究保持小车(含配重)受力不变的情况下，加速度与小车质量的关系？________(填“能”或“不能”)。若能，请说明还应测量的物理量并简要说明实验思路；若不能，请说明理由。________________________________________________
________________________________________________________________________。砝码盘中砝码总重力F/N
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度a/(m·s－2)
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70
槽码数量n
1
2
3
4
5
槽码重力G/N
0.049
0.098
0.147
0.196
0.245
小车的加速度a/(m·s－2)
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40