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（5）

• 1．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究物體的加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼的重力作為小車受到的合外力，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車后端拖動(dòng)的紙帶上打出的點(diǎn)跡計(jì)算小車運(yùn)動(dòng)的加速度。
  
  （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)先不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是

  。
  （2）圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒(méi)有標(biāo)出，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如圖乙所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度的測(cè)量值a=

  m/s²。B點(diǎn)的速度大小

  m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
  （3）實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測(cè)量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線，如圖丙所示。試分析：圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是

  ；圖線上部彎曲的原因是

  。
  組卷：3引用：1難度：0.4

  解析

• 2．某同學(xué)為了測(cè)量木質(zhì)材料與金屬材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，金屬板放在水平桌面上，且始終靜止，他先用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出木塊運(yùn)動(dòng)的加速度，再利用牛頓第二定律計(jì)算出動(dòng)摩擦因數(shù)。
  
  （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)是否需要使砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量M？是否需要把金屬板的一端適當(dāng)墊高來(lái)平衡摩擦力？

  。
  A．需要 需要
  B．需要 不需要
  C．不需要 需要
  D．不需要 不需要
  （2）圖乙是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶的一部分，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)木塊的速度為

  m/s,木塊運(yùn)動(dòng)的加速度為

  m/s²。（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,結(jié)果均保留兩位小數(shù)）
  （3）若打圖乙紙帶時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為50g,木塊的質(zhì)量為200g,則測(cè)得木質(zhì)材料與金屬材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

  。（重力加速度g=9.8m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
  組卷：14引用：1難度：0.5

  解析

• 3．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的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量，m₀為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測(cè)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(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量
  B．將帶滑輪的長(zhǎng)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(méi)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)，畫出如圖3的a-F圖象是一條直線，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

  -

  m

  0

        C．

  2

  k

  -

  m

  0

     D．

  2

  k

  
  （4）乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出如圖所示的a-F圖線，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問(wèn)題是

  。
  組卷：276引用：43難度：0.7

  解析

• 9．某同學(xué)利用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，該同學(xué)均采用正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。
  
  （1）圖（b）為該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為

  m/s,小車的加速度大小為

  m/s²；（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
  （2）在打圖（b）所示的紙帶時(shí)，該同學(xué)測(cè)得小車的質(zhì)量為0.929kg,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s²，則本次實(shí)驗(yàn)中所使用的鉤碼質(zhì)量為

  g。
  組卷：4引用：1難度：0.5

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• 10．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象，圖中力傳感器可直接顯示繩中拉力大小，他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示．
  
  （1）圖線

  是在軌道左側(cè)抬高，成為斜面情況下得到的（選填“①”或“②”）；要想使得該圖線過(guò)原點(diǎn)應(yīng)

  軌道的傾角（填“增大”或“減小”）
  （2）滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=

  kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

  ．（g=10m/s²）
  （3）實(shí)驗(yàn)中是否要滿足，滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量的條件？

  ．
  組卷：54引用：6難度：0.5

  解析