实验:探究加速度与力、质量的关系限时练.docx
D.所挂的钩码质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势三、实验题(共4题;6题5分,7-9题每空3分,共26分)6 .某同学利用如图1所示装置测量滑块与长金属板之间的动摩擦因数。金属板固定于水平实验台上,一轻绳跨过定滑轮,左端与放在金属板上的滑块(滑块上固定有宽度为d的遮光条)相连,另一端悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有.心6个,质量均为磔利用记录的数据拟合得到a-图像,如图2所示,该直线在纵轴上的截距为重力加速度为g,则的表达式钩码一共有6个,每个质量为20g,除挂在细绳上的钩码外,为.甲7 .测定木块与木板间动摩擦因数的装置如图甲所示。长木板左端带有光滑定滑轮,放置在水平桌面上;木块上方带有凹槽,放置在木板上;细绳跨过定滑轮,一端连接木块,另一端悬挂钩码。其余钩码全部放在木块的凹槽中。释放悬挂的钩码,通过打点计时器打出的纸带测量木块运动的加速度,进一步推算出木块与木板间的动摩擦因数。若a-m图像如图乙所示,图线过(0,-2.0)与(4.0,0)两点,当地重力加速度g取Iom/,则木块与木板间的动摩擦力因数=,木块的质量为kg。8 .同学们保持小车及车中的祛码质量一定,探究加速度a与所受外力尸的关系,他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图所示。图线(填“”或"是在轨道倾符情况下得到的;小车及乍中成码的总质量m=kg。 t Hr.=一III:僦 »1 中Hi一siri.HiiQI9 .在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示。主要步骤如下:将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上:接通气源。放上滑块。调平气垫导轨;将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于。点。力点到。点的距离为5.OOcm,拉动滑块使其左端处于1点,由物理学科第15次限时训练(时间:40分钟)4.2实验:探究加速度与力、质量的关系(共100分)班级:小组:姓名:一、单选题(共3题;每题4分,共12分)1.某组同学实验得出数据,画出丁夕图如图所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是()A.实验中平衡摩擦力时长木板垫起的角度太小B.实验中平衡摩擦力时长木板垫起的角度太大C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行D.实验中不满足“砂桶和砂的总质量远小于小车质量”的条件2.某学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,在平衡摩擦力时。把长木板的端垫得过高,使得倾角偏大。他所得到的a-F关系可用下列哪个图像表示?(图中a是小车的加速度,尸是细线作用于小车的拉力)()3 .如图所示某同学做实验时,未把木板的一侧垫高,就继续进行其他实验步骤,则该同学作出的小车的加速度与弹簧测力计示数尸的图像如图所示,则实验中小车受到的摩擦力大小为().F0B.F1C.2E>D.2Fl二、多选题(共2题;每题6分,漏选得4分,错选不得分,共12分)4 .在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:甲、乙两个实验小组在探究加速度与力的关系时得到如图所示的甲、乙两个关系图像,关于甲、乙两组实验结果的分折,正确的是().甲小组过多地平衡了摩擦力B.甲小组未平衡或未完全平衡摩擦力JbC.乙小组过多地平衡了摩擦力AD.乙小组未平衡或未完全平衡摩擦力5 .在研究“加速度与外力的关系”的实验中,保持小车的质量不变,改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据,坐标纸上画出a-F关系的点迹如图乙所示。|川"内经过分析,发现这些点迹存在一些问题,产生这些问题的主要原因可能是()A.轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力B.轨道与水平方向夹角太大C.所用的小车总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势J-L-B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力C.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带D.小车靠近打点计时湘,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量加远小于小车的质量J/(2)该同学得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),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md(结果保留三位有效数字)。13 .某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系,弹簧秤固_0-/*定在一合适的木块上,桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮,细绳的两JJ端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线P、Q,PQ并测出间距开始时将木块置于尸处,现缓慢向腋中加水,直到木块LIU刚刚开始运动为止,记下用簧秤的示数左,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木块放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数八然后释放木块,并用秒表记下木块从严运动到0处的时间工。(1)木块的加速度可以用4和Z表示为a=。(2)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是()A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取更多组实验数据C.可以更精确地测出摩擦力的大小D,可以获得更大的加速度以提高实验精度14 .某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置如图甲所示,他将光电门固定在水平轨道上的8点,用不同重物通过细线拉同小车,每次小车都从同位置4由静止释放。(1)若遮光条的宽度d=4.7mm,实验时将小车从位置力由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间43则小车经过光电门时的速度为T(用字母表示)。(2)测出多组重物的质量m和时应遮光条通过光电门的时间43通过描点作出线性图像,研究小车加速度与力的关系,处理数据时应作出图像。A.tmB.t2mC.-mD.7m(3)有一位同学通过实验测量作出的图线如图乙所示,试分析:图线不通过坐标原点的原因是或:图线上部弯曲的原因是。静止释放并开始计时;计算机采集数据,得到滑块所受弹力尺加速度a随时间£变化的图像,部分图像如图乙所示。回答以下问题(结果均保留两位有效数字):(1)弹簧的劲度系数为Nu(2)该同学从图乙中提取某些时刻尸与a的数据,画出L图像如图丙中I所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为kg。(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的L尸图像H,则待测物体的质量为kg四、实验创新题(共5题;10题5分,11-14题中12题(1)5分,其余每空4分,共50分)io.图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置MTttr*示意图,图乙是其俯视图。两个相同的小车,放在比4W较光滑的水平板上(摩擦力很小,可以略去),前端各4I-l国警系一条细绳,绳的另端跨过定滑轮各挂个小盘,Uz盘里可放硅码。两个小车后端各系一条细线,细线后端用夹子固定,打开夹子,小盘和祛码牵引小车运动,合上夹子,两小车同时停止。用刻度尺测出两小车通过的位移,则位移之比就等于它们的加速度之比。为了探究加速度大小和力大小之间的关系,下列说法中正确的是()A.使小盘和硅码的总质量尽可能等于小车质量B.若将小车放在粗糙水平板上,对实验结果没有影响C.位移之比等于加速度之比是因为小车的位移与加速度成正比D.可在两小盘内放置相同质量的硅码,在两小车内放置不同质量的硅码进行实验11 .某实验小组采用如图甲所示的实验装置探究力与加速度的关系。实验时滑块在细线拉力的作用下沿轨道运动,滑块受到的拉力由力传感器读出,位移传感器发射部分固定在滑块上随滑块运动,位移传感器接收部分固定在轨道上,能读出滑块的位移随时间的变化规律。实验中(填“需要”或“不需要”)重物的质量卬与滑块的质量W满足M>>m.(2)如果滑块的位移与时间的关系式为X=O.6凡则滑块的加速度a=ms2(3)用正确的实验方法测得实验数据,作出a-F图线如图乙所示。由图中的a-F图线可知滑块受到的摩擦力大小为Ne12 .为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置,细线与弹簧测力计挂钩相连。其中3为带滑轮的小车的质量,放在一端带滑轮的长木板iMHUr*MI-.,m为砂和砂桶的质¾(滑轮质:4:不计)。_=H(1)实验时,不需要进行的操作是o(填选项前的字母)IrA.用天平测出砂和砂桶的质量