人教版高一物理必修第一册课堂同步精选练习

4.2实验 探究加速度与力、质量的关系（原卷版）

1. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,如图所示是某同学正要释放小车的情形,下列说法正确的是(　　)

A.应把长木板水平放置                B.应使小车离打点计时器远些

C.应将打点计时器接在直流电源上      D.应调整滑轮高度使细绳与长木板表面平行

2. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验步骤中,下列做法正确的是(　　)

A.同时改变拉力F和小车质量m的大小

B.先保持小车质量m不变,研究加速度a与拉力F的关系,再保持F不变,研究a与m的关系,最后导出a与m及F的关系。

C.只改变拉力F的大小,小车质量m的大小始终保持不变

D.只改变小车质量m的大小,拉力F的大小始终保持不变

3. 某同学采用如图(1)所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a。作出图(2)所示a-F图象,根据图象中的点迹,判断造成这种结果的原因可能是　(　　)

图(1)

图(2)

A.在平衡摩擦力时将木板右端垫的过低

B.没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力时将木板右端垫的过低

C.测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大

D.砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件

4. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图所示的实验装置与方案。本实验的特点是通过黑板擦控制两小车的启动与停止,将测量两车的加速度转换为测量两车的位移。实验中不需要测量的物理量是(　　)

A.小车运动的时间                     B.小车通过的位移

C.盘和盘中重物的总质量               D.车和车上重物的总质量

5. 在“探究物体加速度与外力关系”实验中

(1)根据测得的数据作出a-F图线,若作出的a-F图线如图甲所示,这是由　　　　造成的,若作出的a-F图线如图乙所示,这是由　　　　造成的。 

A.在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了

B.由于砂及砂桶质量远远小于小车的质量

C.由于砂及砂桶质量较大,不能很好满足远远小于小车的质量

D.实验前没有平衡摩擦力

(2)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装成如图丙所示,请你指出该装置中的错误或不妥之处(只要指出两处错误或不妥之处即可): _______________________________________________________________________________________。

6. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中。

(1)某组同学用如图所示装置,采用控制变量的方法,来研究在小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系。下列措施中不需要和不正确的是　　　　。 

A.首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力

B.平衡摩擦力的方法就是在塑料桶中添加砝码,使小车能匀速滑动

C.每次改变小车受到的拉力后都需要重新平衡摩擦力

D.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力

E.每次小车都要从同一位置开始运动

F.实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源

(2)某组同学根据实验得出的数据,画出a-F图象如图所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是　　　　。 

A.实验中摩擦力没有平衡

B.实验中摩擦力平衡过度

C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平面平行

D.实验中小车质量发生变化

7. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图甲所示的装置。

(1)实验过程中,电火花计时器应接在　　　　(选填“直流”或“交流”)电源上。 

(2)某小组在“探究质量一定时,加速度与合力成正比”实验中,测出多组数据,作出了如图乙所示的图象,已知实验过程中细线与木板始终保持平行,则图线没有过坐标原点的原因可能是　　　　　　　　　　　　,图线上部弯曲的原因可能是　。 

(3)如图丙所示,为实验中打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为依次选取的7个计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.52 cm,x5=8.42 cm,x6=9.70 cm。则木块加速度的大小a=　　　m/s2(保留两位有效数字)。 

丙

8. 某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,

(1)下列说法正确的是　　　 

A.电磁式打点计时器使用220 V交流电源

B.先闭合电源开关,让打点计时器正常工作后,再拖动纸带

C.纸带上的打点密集说明,纸带运动速度较大

D.从纸带上能看清的点开始选择计数点,并测量处理数据

(2)已知计时器打点的时间间隔为0.02 s,该同学按打点先后顺序每隔4个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图(1)所示,用刻度尺量得OA=1.50 cm、AB=1.90 cm、BC=2.30 cm、CD=2.70 cm。由此可知,打C点时纸带的速度大小为　　　　m/s。纸带运动的加速度大小为　　　　m/s2。 

(3)另一同学利用如图(2)所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度,滑块上安装了宽度为d的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B,配套的数字毫秒计(图中未画出)记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为Δt1,则滑块通过第一个光电门的速度表达式为vA=　　　　。若已知滑块通过两光电门速度分别为vA、vB,两个光电门A、B间距离为L,则滑块的加速度表达式为a=　　　 。 

9. 某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。轻质弹簧测力计固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,细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线P、Q,并测出间距d。开始时将木块置于P处,现缓慢向瓶中加水,直到木块刚刚开始运动为止,记下弹簧测力计的示数F0,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,记下弹簧测力计的示数F,然后释放木块,并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间t。

(1)木块的加速度可以用d和t表示为a=　　　　。 

(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧测力计示数F的关系。下图中能表示该同学实验结果的是　　　　。 

(3)用加水改变拉力大小的方法与挂钩码的方法相比较,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

10. 利用下图装置可以做力学中的许多实验

(1)以下说法正确的是　　　　。 

A.用此装置做“研究匀变速直线运动”实验时,必须平衡小车和滑轨间的摩擦力

B.用此装置做“研究匀变速直线运动”实验时,必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行

C.用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时,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

D.用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时,应使盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量

(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,其中甲装置用的电源是　　　　。 

A.交流220 V B.直流220 V

C.交流4~6 V D.直流4~6 V

(3)在利用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图丙所示。已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电上,则此次实验的纸带中,F点在刻度尺的对应读数为　　　　cm;小车的加速度大小为　　　　m/s2。 

丙