當(dāng)前位置：人教版（2019）必修第一冊(cè)《第4章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系》2023年單元測(cè)試卷（17）> 試題詳情

為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G₁、G₂為兩個(gè)光電門(mén)，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過(guò)G₁、G₂光電門(mén)時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt₁、Δt₂都可以被測(cè)量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門(mén)間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判斷調(diào)節(jié)是否到位？
答：
將滑行器自由放在導(dǎo)軌上，并輕推滑行器，看其能否做勻速運(yùn)動(dòng)
將滑行器自由放在導(dǎo)軌上，并輕推滑行器，看其能否做勻速運(yùn)動(dòng)
．
（2）若取M=0.4kg,改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是
D
D
．
A．m=5g
B．m=15g
C．m=40g
D．m=400g
（3）在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，求得的加速度的表達(dá)式為
（
D
Δ
t
2
）
2
-
（
D
Δ
t
1
）
2
2
x
（
D
Δ
t
2
）
2
-
（
D
Δ
t
1
）
2
2
x
．（用Δt₁、Δt₂、D、x表示）

【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．

【答案】將滑行器自由放在導(dǎo)軌上，并輕推滑行器，看其能否做勻速運(yùn)動(dòng)；D；

（

）

（

）

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/8/27 3:0:8組卷：26引用：9難度：0.5

相似題

1．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用阿特伍德機(jī)裝置探究了加速度與外力、質(zhì)量的關(guān)系，除圖甲中的實(shí)驗(yàn)器材外，實(shí)驗(yàn)室還為其提供了秒表和10個(gè)質(zhì)量均為m₀的鉤碼。已知光滑定滑輪兩側(cè)物體A、B的質(zhì)量分別為產(chǎn)m₁、m₂，重力加速度取g=10m/s²。實(shí)驗(yàn)時(shí)還進(jìn)行了如下的操作：
（1）取n個(gè)鉤碼掛在物體A上，剩余的全部掛在物體B上。
（2）將裝置由靜業(yè)釋放，沿豎直方向固定的刻度尺測(cè)量出物體A下落的高度及下落h所需的時(shí)間t,則該過(guò)程的加速度a=
。
（3）改變鉤碼n的個(gè)數(shù)，重復(fù)以上操作，得出多組n、a的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以a為縱坐標(biāo)，n為橫坐標(biāo)，將數(shù)據(jù)描繪在坐標(biāo)系中并連線，如圖乙所示。
（4）由圖像可知物體A、B的質(zhì)量m₁=
，m₂=
。（均用m₀表示）
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：200引用：1難度：0.3
解析
2．如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是阿特伍德（G．Atwood1746-1807）創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對(duì)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律，如圖乙所示。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：
1、將質(zhì)量均為M（A的質(zhì)量包括擋光片、B的質(zhì)量包括掛鉤）的重物用細(xì)線連接后，跨放在定滑輪上，使其處于靜止?fàn)顟B(tài)。測(cè)量出擋光片的上表面到光電門(mén)中心的距離h。
2、在B的下端掛上質(zhì)量為m的鉤碼C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及鉤碼C）中的物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，記錄擋光片擋光的時(shí)間為t。
3、擋光片的寬度為d,計(jì)算出A、B的速度大小為
，加速度大小為
。
（2）根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)第二定律，應(yīng)該滿足的等式是
（已知重力加速度為g）
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：57引用：1難度：0.7
解析
3．實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐
伽利略開(kāi)創(chuàng)了“邏輯推理”與“實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)”有機(jī)結(jié)合的研究方法，被尊稱為“近代科學(xué)之父”。物理學(xué)是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，同時(shí)物理學(xué)也是一門(mén)方法論科學(xué)，人們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界、探究自然奧秘的過(guò)程中總結(jié)出許多思想方法。領(lǐng)悟物理學(xué)思想、掌握物理學(xué)方法是學(xué)好物理的保障和關(guān)鍵。
（1）伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合，圖可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維的過(guò)程。讓小球沿斜面滾下，測(cè)量相關(guān)量，然后多次改變斜面傾角進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說(shuō)法正確的是
；（單選）
A．伽利略直接測(cè)量的是小球運(yùn)動(dòng)的速度，驗(yàn)證速度隨時(shí)間均勻變化
B．伽利略直接測(cè)量的是小球自由落體的位移，驗(yàn)證位移與時(shí)間的二次方的關(guān)系
C．圖甲所示是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，圖丁所示是經(jīng)過(guò)合理外推后的現(xiàn)象
（2）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系。
①實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示彈力F與彈簧長(zhǎng)度l關(guān)系圖線（不計(jì)彈簧重力），該彈簧原長(zhǎng)l₀=
cm。實(shí)驗(yàn)得出彈簧彈力與形變量成正比，該彈簧的勁度系數(shù)k=
N/m。
②選取了1、2兩根不同的彈簧，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，彈簧質(zhì)量可忽略不計(jì)，他在同一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)作出了彈力與彈簧形變量的F-x圖像，如圖丙所示。據(jù)此可知，彈簧1、2的勁度系數(shù)關(guān)系為k₁
k₂（選填“＜”、“=”、“＞”）。

（3）如圖是用DIS測(cè)定小車(chē)的加速度的實(shí)驗(yàn)裝置。

①A是分體式位移傳感器的
器部分。
②實(shí)驗(yàn)獲得的v-t圖如圖所示，是一輛從斜面下滑的小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖，由圖可知，小車(chē)在AB段的運(yùn)動(dòng)可以近似地看作
運(yùn)動(dòng)，小車(chē)在AB段的加速度大小為
m/s²，小車(chē)在AB段的位移大小為
m。
（4）如圖（a）所示，兩位同學(xué)在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，桌上放一塊方木板，用圖釘把一張白紙釘在方木板上，再用圖釘把橡皮筋一端固定在板上的A點(diǎn)。在橡皮筋另一端系上兩條細(xì)繩形成結(jié)點(diǎn)，細(xì)繩的另一端系著繩套。先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋；再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮筋。

（5）判斷一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)F單獨(dú)作用與力F₁、F₂共同（a）（b）作用效果相同的依據(jù)是
。
（6）如圖（b）是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出的力的圖示，其中
表示力F₁和F₂合力的理論值；
表示力F₁和F₂合力的實(shí)際測(cè)量值。（選填“F”、“F”）
（7）他們的實(shí)驗(yàn)操作的部分步驟如下，老師指出①、②步驟中各有一處存在遺漏。
①一位同學(xué)直接取用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，平行于圖板互成角度地拉伸橡皮筋使結(jié)點(diǎn)至O點(diǎn)，另一同學(xué)記錄下O點(diǎn)位置、兩測(cè)力計(jì)對(duì)應(yīng)拉力F₁、F₂的大小和方向。
……
②再用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)一個(gè)細(xì)繩套拉伸橡皮筋使其伸長(zhǎng)相同長(zhǎng)度，記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和細(xì)繩的方向，并按同一標(biāo)度作出F的圖示。
……
請(qǐng)說(shuō)明：
①步驟中遺漏的內(nèi)容
；
②步驟中遺漏的內(nèi)容
。
（8）兩同學(xué)懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋會(huì)因多次拉伸而彈性發(fā)生變化，于是設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來(lái)探究：將釘有白紙的圖板豎直固定，橡皮筋上端固定于O點(diǎn)，一個(gè)細(xì)繩套上掛一重物，用與白紙平行的水平力拉另一細(xì)繩套，緩慢移動(dòng)結(jié)點(diǎn)，在白紙上記錄下結(jié)點(diǎn)的軌跡，如圖（c）中“軌跡1”所示。

把橡皮筋多次拉伸后，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在同一張紙上記錄下結(jié)點(diǎn)的軌跡2，如圖（d）所示。過(guò)O點(diǎn)作一條直線與軌跡交于a、b兩點(diǎn)，則兩次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋分別被拉到a、b時(shí)，橡皮筋拉力的方向
（選填“相同”或“不同”），由此推斷拉力的大小F_a
F_b（選填“＞”、“＜”或“=”）。
發(fā)布：2024/10/20 6:0:3組卷：63引用：1難度：0.5
解析

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