2025优化设计一轮第6讲 实验 探究加速度与物体受力、物体质量的关系.docx

第6讲实验:探究加速度与物体受力、.物体质量的关系I.某同学为探究加速度”与勘体所受合力F的关系,设计了如图甲所示实险装置.A为小车.B为电火花计时器C为质出为网,的挂盘（可放征码）.D为端带有定滑轮的长方形木板,实骆所用电源的频率为50Hz.（1）关于实裟的要点,下列说法正确的是.A.与小车相连的细线与长木板一定要平行B.为广使小车受到的合外力等干细线上的拉力,应平衡摩擦力C为了使细畿上的拉力近似等于挂盘和盘中酷码的总重力.应使挂盘和盘中6fc码的总侦他远小于小车的旗破D平衡摩擦力的方法为两节挂盘中成码的原Jit、使小车能匀速滑动2）按规范操作进行实验.在实验中得到如图乙所示的条纸带（相邻两计数点间还有四个点没行而出）.根据纸带可求出打点“3”时.小车的速度大小为Ink求出小车的加速度大小为m%（结果均保留三位有效数字）（3）严格遵守实验要求,多次改变挂盘中送码的质抗,进行多次实聆,记录每次实验时挂盘中硬码的质出，”及对应的小车的加速度作出a-mg图像.得到的图像应是.2.（2024山东聊城模拟）研究性学习小组利用图甲装置溯定滑块与平直长木板间的动赊擦因故.（1）实验过程如下:将长木板固定在水平桌面上,其右谓安装定滑轮,左渊固定位移传感涔;总质疑为”A的滑块（含拉力传感器）在长木板上紫战位移传盛战放置.拉力传感器通过细绳踏过定滑轮与质St为W的重物连接.调节长木板右端定滑轮使细理与长木板平行；由静止柞放滑块.记录拉力传感器和位移传博器的数据.用计算机拟合得到滑块位移XRSHtfBz变化的图侬如图乙所示,该图线的函数表达式是x=060尸（m）,可知滑块加速度«=mH（计算结果保留三位有效数字）.（2）当滑块的加速度为。时.拉力传感器示数为尸.则滑块与长木板间的动摩擦因数=（用尸、，如、，”、a表示）。（3）本实验中（选填“衙要”或“不需要'*）满足滑块质量远大于重物质Ii1.3.某探究学习小组的同学用如图甲所示装置测量滑块和木板间的动摩擦因数.装置由弹簧刈力计、两个光电门、滑块、长木板和硅码盘（含硅码）等组成。光电门可以测出滑块上的遮光条依次通过两个光电门的时间Ah、T2.游标卡尺测出遮光条的宽度（/寻轨标尺可以测出两个光电门间的距离1.不计滑轮的质疑和摩擦.甲23cm*“卅M*，IO20（D测量d时,游标卡尺的示数如图乙所示,则遮光条的宽度为cm.（2）改变法码盘中的硅码.记录舛筏测力计的示数尸和用所测数据求出滑块对应的加速度外以弹簧冽力计的示数F为横坐标，加速度«为纵坐标.柯出的“F图像是条直戏,11践与横坐标的截距为b.直规的斜率为A,英力加速度为则滑块与木板间的动序擦因数可表示为（用反-R表示）（3）如果换成发面更加粗糙的木板中新进行实验、则褥到的“广图像的斜率A将（选填”变大'、变小'次不变”）.4.（2023沏北卷）某同学利用测防班的小里家用电子秤.设计了测班木块和木板间动摩擦因故“的实蛤.如图甲所示,木板和木块A放在水平桌面上,电子秤放在水平地面上,木块A和放在电子秤上的重物B通过跻过定滑轮的轻绳相连.阖廿滑轮.使其与木块A间的轻绳水平.与重物B间的轻绳登直.在木块A上放置”5=0.1.23.4.5）个硅色（电子秤称得短个设码的质锹"M为20.0g）.向左拉动木板的同时,记录电子样的时应示数，n,木板硅码木-¾t*JX1.1.干拜.（选填“必须”或“不必，保持匀速。（1）实验中.拉动木板时.用必和，厢分别表示木块A和垂物B的质量,则，”和“、崛、，4/，、”所满足的关系式为（3）根据测量:数据在坐标纸上绘制出处”图像.如图乙所示,可得木块A和木板间的动摩擦因数=。（保留2位有效数字）5.（2023山东烟台一极）某实验兴梗小组利用如图甲所示袋也做探窕加速改与力的关系的实验时,实验操作如下：小车位移传!Mf<-,.-.->!I托盘和献科UU甲挂上托做和政码,调整木板的烦角,使质量为叭的小车沿木板匀速下滑；取下托盘:和位码,测出其总质麻为m,让小车沿木板下滑，设小车受到的合外力为凡通过计算机可得到小车与位移传及器的距肉随时间变化的m图像,并求出小车的加速度。：改变袪码顺城和木板的慎角.用复步骤,可得到多如«.F的数据.绘制图像”（I）下列说法正确的是0A.实验开始前需要先平衡摩擦力B.冏整滑轮高哎使细线与木板平行C本实始需要满足mD本实验将托盘和被码的总重力的大小作为小车受到的合外力*的大小若测附更玳时未考虑托盘的收吊,仅将族码质疑记为，”厕绘制出的a-F图像应该是图乙中的一（选填“、”或（3）某段时间内小车的x-r图像如图内所示.根据图愎可得小车的加速度大小为m（结果保刷两位有效数字）参考答案第6讲实验:探究加速度与物体受力、物体质量的关系1.答案ABC(2)0.5780.882(3)A解析(1)为了使小车受到的合外力等于细发上的拉力,与小车相连的细线与长木板一定要平行,且应平衡军擦力,A、B正痴:对小车.由牛横第二定律有尸=用，G设挂盘和盘中碳娉的总质量为M.mA.m'<jmc对挂过和就中硅码有m'g-F'=m'a,又F'=R解得F=-：=-¾-.W«tn:时.有/¾n.Eftms”1+零-为了使细姨上的拉力近似等于挂盘和窗中磋码的总重力点使接盘和窗中琳琦的总质量远小于小车的质量C正确:平衡摩擦力的方法为不悬挂挂机科长木板没有定滑轮的一烙垫高.接送打点计时器电濠,轻推小车,使小车能匀速滑动,使打点计时器在纸带上打出均匀的点,D错误。(2)实脸所用电源的频率为50Hz,且相邻两计数点问还有四小点没有画出,可知纸带上相锚两计数点间的时间间隔为T=5×02s=0.1s.由中间时刻的瞬时速度等于平均速度,可得纸带打点“3”时,小车的速度大小为Vj=，蓝#1x10°11Vs=0.578m油x=07s,可得小车的加速度大小为由即意可得，”8+"咽=，"、”,整理可得“=-")8+”吗可知。与rug是线性关系,因此a-ng图像m年m.应是A,2答案1.ZO(2端黑不需要解析(D由匀变速直线运动基本规律可知XWaH对比函数表达式c=°60户得。=203一由？！可如mgF=ma.F-m=n<.ft?得=器(；：；)(3)实验中绳子的拉力由拉力传感器读出,故不需要满足滑块质量远大于重物康量。3.答案1.140(2年(3)不变解析遽光条的宽度为d=1.1mn+8×O.O5mm=I!.40nm=1.1.40cm.对滑块,由牛顿第二定律有2P*"jg="M,解得"=44g,可得&=2.0=2处解得z=-ommmg(3)由(2)知例率为由此可知如果换成表面更加粗缝的木板更新进行实验,则得主.的“孑.图像Tn的料率不变。4答案不必(2)m=ntft(n+wno)(3)0.40解析(1)木块与木板间的滑动串擦力与两者之间的相对速度无关.则实肱中.拉动水板时不必保林匀速.对木块、跌得以及重物B分析可知“("八+”"必皿+"遇=""国?，"=珀-"("九+"跖)。(3)根据m=niB-mA->no结合题图可知WwJ=之以g=8g则“=0.40,5.答案BD(2)1(3)2.1解析(D茶实验的原理是有托法和硅玛时小车做匀速运动,受力平衡,撤去托盘和收婚.小车所受的合力就为托盘和硅码的重力,根据实骁原理可知,本实会不需要平衡摩擦力,不需要满足加,孙为保证小车所受的合力平行木板力向濡要飒整滑轮高度便细线与木板平行,故选BD。(2)根据牛顿第二定律F=,11m.婺理可得。=上尸.设托盘原量为".根据实验原理可得。=工(,+"力8=27/+独,可知仅将硅码质量记为孙则绘制出的-F图像应该是图乙中的I。F110EU>11o(3)根据图像可知,给出的三个数据点中,相邻点之间的时间间隔均为T=0.30s-0.20s=0.20s-0.10s=0.1，根据句变速直设运动的规律=wTj,其中A=(38.2O-25.2O)x1.O2m-(49.1.O38.2O)×IO2m=2.x1.'m.解译=2.1ms2e