人教版（2019）必修第一冊(cè)《4.2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》2021年同步練習(xí)卷（11）

• 1．如圖甲所示為某同學(xué)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
  
  （1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板上滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行。接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是

  （填選項(xiàng)前的字母標(biāo)號(hào)）。
  A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)砂和砂桶的質(zhì)量m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
  B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
  C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
  （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的一條紙帶所得數(shù)據(jù)計(jì)算出各點(diǎn)速度將各點(diǎn)速度描繪到v-t圖象中（如圖乙所示），請(qǐng)你描繪出小車的v-t圖象，并由圖線求出小車的加速度為

  m/s²。
  （3）該同學(xué)保持砂和砂桶的總質(zhì)量m不變，通過在小車上增加砝碼改變小車的質(zhì)量M，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了探究合力一定時(shí)加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該同學(xué)利用所測數(shù)據(jù)，做出了a與

  1

  M

  的圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像分析該學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中存在的問題，下列原因分析正確的是

  （填字母代號(hào)）。
  A．圖像不過原點(diǎn)，可能是平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大
  B．圖像不過原點(diǎn)，可能是平衡摩擦力時(shí)木板傾角過小
  C．圖像發(fā)生彎曲，可能是砂和砂桶的質(zhì)量過大
  D．圖像發(fā)生彎曲，可能是小車的質(zhì)量過大
  組卷：10引用：2難度：0.7

  解析

• 2．為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量，m₀為滑輪的質(zhì)量，滑輪大小不計(jì)且光滑。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。
  （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是

  。
  A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
  B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力
  C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)
  D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
  （2）甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖2所示的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為

  m/s²（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
  （3）甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖象是一條直線（圖3），圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為

  。
  A．

  1

  tanθ

  
  B．

  1

  tanθ

  -m₀
  C．

  2

  k

  -m₀
  D．

  2

  m

  
  
  組卷：697引用：12難度：0.7

  解析

• 3．某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示是該實(shí)驗(yàn)的裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。
  
  （1）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

  。
  （2）若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=

  cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間A，就可以計(jì)算出小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v。
  （3）測出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間Δt,并算出相應(yīng)的小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v,通過描點(diǎn)作出v²-m線性圖象（如圖丙所示），從圖線得到的結(jié)論是：在小車質(zhì)量一定時(shí)

  。如果小車的質(zhì)量M=5kg,圖象的斜率k=1m²?s^-2?kg^-l，則A、B間的距離s=

  m（g取10m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
  組卷：35引用：2難度：0.3

  解析

• 9．如圖所示，某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。
  
  （1）若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=

  cm。
  （2）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

  。
  （3）測出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間Δt,則相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v=

  （用題中所給符號(hào)表示），通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出

  （選填“v-m”或“v²-m”）圖象。
  （4）某同學(xué)在（3）中作出的線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其原因是

  。
  組卷：10引用：2難度：0.6

  解析

• 10．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量物體的質(zhì)量，一根跨過輕質(zhì)定滑輪的輕繩一端與質(zhì)量為m的重物P相連，另一端與待測物塊Q（Q的質(zhì)量大于m）相連，重物P的下端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間。
  （1）某次實(shí)驗(yàn)中，先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放待測物塊Q，得到如圖乙所示的紙帶，已知紙帶上每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出，由紙帶可知待測物塊Q下落的加速度大小a=

  m/s²（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
  
  （2）在忽略阻力的情況下，待測物塊Q的質(zhì)量可表示為M=

  （用字母m、a、g表示）。
  （3）若考慮空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦及定滑輪中的滾動(dòng)摩擦，則待測物塊Q質(zhì)量的測量值會(huì)

  （填“偏大”或“偏小”）。
  組卷：60引用：8難度：0.7

  解析