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1、2022高考一轮复习课时跟踪训练力学实验：探究加速度与力、质量的关系一、单项选择（下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意）1在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是（）A理想实验法B等效替代法C控制变量法D建立模型法2图甲是用来探究加速度和合力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，并排放在水平光滑板上，前端各系一条细绳，细绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止运动。下列说法正确的是（）A实验中应使小车质量不同、砝码质量相同B实验中必须用到的测量仪器是秒表、刻度尺、天平C若将水平光滑板换为水平
2、粗糙板、不会影响实验探究的结果D若小盘和砝码的总质量远小于小车质量，则小盘和砝码的重力近似等于绳的拉力3如图是用阻力补偿法“探究加速度与力的关系”的实验装置，小车的前端固定有拉力传感器，跨过定滑轮的轻绳一端固定于传感器，另一端与装有砝码的托盘相连。实验中保持小车质量不变，改变砝码的质量，测出绳中拉力大小F与相应的加速度大小a，作出aF图像，下列图像中正确的是（）ABCD4实验室用滑轮、小车、打点计时器、砂桶、细线、纸带等实验器材组成右图所示实验装置可以完成多个力学实验，利用该装置进行如下实验时，以下说法正确的是（ ）A在“研究匀变速直线运动”时必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力影响B在“研究匀
3、变速直线运动”时必须使砂和砂桶总质量远小于小车的质量C在“探究加速度a与小车质量M关系”时每次改变小车质量之后不需要要重新平衡摩擦力D在“探究加速度a与力F关系”时要调整滑轮高度使连接小车的细线水平5用如图所示的装置探究加速度与力的关系时，补偿阻力后，用槽码的重力代替细线的拉力，通过分析可知，这种代替是有误差的。若槽码的质量m与小车质量M满足M=10m，槽码牵引小车加速运动时，细线的拉力大小与槽码重力差值的绝对值为（重力加速度为g）（）ABCD二、多项选择（下列各题中四个选项中有多个选项符合题意）6在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持小车的质量不变，改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验
4、中根据测得的多组数据在坐标纸上画出a-F关系的点迹，如下图所示。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生这些问题的主要原因可能是（）A轨道与水平方向夹角太小，或没有平衡摩擦力B轨道与水平方向夹角太大C所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势D所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势7在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法正确的是（）A在用打点计时器打纸带时，应该先接通打点计时器的电源，再放开小车B在探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力F的大小C在探究加速度与质量的关系时，为了直观判断两者间的关系，应作出图象D在探究加速度与力的关系时，作aF图象应该用折线将所描的点依
5、次连接8在“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”实验中，某组同学用如图所示装置，将木板一端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。他们采用控制变量的方法，来研究小车受的拉力不变的情况下，小车的加速度与小车质量的关系。下列措施中不需要和不正确的是（）（选填字母代号）。A每次改变小车的质量后，都需要重新调节木板的倾斜度B实验中通过增减小车中的重物来改变小车的质量C每次小车都必须从同一位置开始运动D实验中应先接通打点计时器的电源，然后再释放小车9用如图所示的装置探究加速度a与力F、质量M的关系，下列说法中正确的是（）A牵引小车的轻
6、绳应和长木板保持平行B将电火花计时器接在8V的交流电源上，先接通电源，后放开小车，计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量C在探究a与质量M的关系时，作出图像能更直观地判断二者间的关系D轻绳对小车的拉力一定等于砂和砂桶的总重力10如图是某些同学根据实验数据画出的图像，下列说法中正确的是（）A形成图甲的原因是补偿阻力时长木板倾角过大B形成图乙的原因是补偿阻力时长木板倾角过小C形成图丙的原因是所挂槽码质量远小于小车质量D形成图丁的原因是所挂槽码质量与小车质量相当三、实验探究题11用如图所示的装置探究在拉力F一定时，小车的加速度a与小车（含砝码）质量m的关系，某同学设计的实验步骤如下：A用
7、天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量B按图安装好实验器材C把轻绳系在小车上并绕过定滑轮连接在小桶上D将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，启动打点计时器，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量E.保持小桶及桶内沙子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的m值，重复上述实验F.分析每条纸带，测量并计算出加速度的值G.作a-m图像，并由图像确定a与m的关系（1）该同学漏掉的一个重要实验步骤是_，该步骤应排在步骤_之后。（2）在上述步骤中，有错误的是步骤_，应把_改为_。（3）在上述步骤中，处理不恰当的是步骤_，应把_改为_。12“探究加速度与力、质量的关
8、系”的实验装置如图甲所示。（1）在补偿小车受到的阻力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器打点的时间间隔为0.02s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，测量并标出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度a=_ m/s2（2）阻力得到补偿后，将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F/N0.1960.3920.5880.7840.980加速度a/（ms-2）0.691.181.662.182.70请根据实验数据在图示坐标系中作出a-F关系图像。_（3）本
9、实验已正确补偿了阻力，根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点，主要原因是_。13某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。（1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力，该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻推小车，让打点计时器在纸带上打出一系列_的点，说明小车已平衡摩擦力。（2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂和砂桶的质量最终达到M，测小车加速度a，作a-F的图像。下列图线正确的是_。ABCD（3）下
10、图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为xAB4.22cm，xBC4.65cm，xCD5.08cm，xDE5.49cm，xEF5.91cm，xFG6.34cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则纸带上D点的速度vD=_m/s，小车的加速度a_m/s2（结果保留两位有效数字）。（4）若实际工作频率是48Hz，而该同学不知情，则该同学算出来的加速度_真实值（填“大于”、“等于”、“小于”）。14为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学在水平桌面上组装了如右图所示的实验装置。
11、实验时，可在小车上安装一轻薄板，以增大空气对小车运动的阻力。实验中所用的小车质量M0.9 kg，砝码和砝码盘的总质量m0.1 kg。（1）未装薄板时，往砝码盘中加入一小砝码，接通打点计时器的电源后，再释放小车，在纸带上打出一系列的点，纸带如下图所示：A、B、C、D、E是选取的五个计数点，其中相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1s，各计数点到第一个计数点A的距离分别为：d1=3.62cm、d2=8.13cm、d3=13.54cm、d4=19.83cm，则小车加速度a的表达式为_（用题中给定的字母表达），该同学通过加速度进一步分析计算了小车运动所受摩擦阻力的大小；（2）在（1）的装置基础上，加装上
12、薄板后，利用纸带求出小车不同时刻的速度，作出小车的vt图象(如图所示)，通过图象分析，可知随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力_ （选填 “变大”、“变小”或“不变”）；（3）计算物体受到的空气阻力时，若该同学把砝码和砝码盘的总重力当作小车所受到的拉力，则他求得的空气阻力_（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值；（4）若vt图象中t0.2 s时刻，曲线的切线如图中虚线所示，则t0.2 s时，物体受到空气阻力为_N（g取10 m/s2，结果保留两位有效数字）。15小谭同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。（1）一端固定有定滑轮的长木板放在水平桌面上，按照图甲安装好器材，图甲中
13、电源插头应该插入_。A4V6V的正弦交流电源B4V6V的直流电源C220V的直流电源D220V的正弦交流电源（2）往空砂桶里，逐渐加入砂子，当小车开始缓慢运动时，取下砂桶，在天平上称得砂和砂桶的质量为m0，由此可知，小车受到的摩擦力为_。（3）在满足小车质量M远大于砂和砂桶质量m的条件下进行实验，根据实验得到的多组数据，即砂和砂桶的质量m和小车对应的加速度a，画出的图像如图乙所示，重力加速度大小为g，则图中b表示的物理量为_，图像斜率为_。16某校物理兴趣小组的同学想通过实验验证牛顿第二定律，他们用到了如下图所示的实验装置：在桌面上有一倾角为的固定斜面，其顶端处有一个光滑的定滑轮。斜面上固定放
14、置了中心间距为L的两个光电门1和2。质量为M的滑块B，其中心上方的挡光片宽度为d。已知重力加速度为g。实验步骤如下：挂上小桶A，并向内加入适量水，让滑块从底部沿斜面滑上，观察到通过两个光电门用时相等；取下小桶A，测出桶和水的总质量m；撤掉小桶A和细线，单独让滑块B从斜面顶端滑下，测得通过1， 2两个光电门的时间分别为t1、t2，并进一步计算出加速度大小。请回答下列问题：（1）在步骤中，向小桶内加入水而不是放入砝码，这样做的好处是_。（2）步骤中，滑块B加速度的表达式为_；（3）若本实验中各物理量满足关系式_，则验证牛顿第二定律成立；（4）实际上，光电门测出的速度，是滑块通过光电门过程的平均速度
15、，从而导致步骤中滑块下滑加速度的测量结果有误差。则加速度的测量误差是_（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。17在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上的打点计算出。（1）在该实验中，下列说法正确的是_；（填正确选项前的字母）A为了消除摩擦力的影响，需要调节斜面倾角，使小车在小盘（盘中不放砝码）的牵引下在斜面上匀速下滑B在平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速下滑C每改变一次小车的质量，需要重新平衡一
16、次摩擦力（2）实验中，在M与m的大小关系满足M_（选填“”“=”或“”）m时，可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码受到的重力；（3）如图乙所示，一组同学在做加速度与质量的关系实验时打出一条纸带，相邻计数点的时间间隔为T，间距、。已测量出，则可计算小车加速度a_；保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据。为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应该作a与_的图象；（4）另两位同学用同一装置，做加速度与力的关系实验时，画出了各自得到的a-F图线，如图丙所示，则两个同学做实验时小车及车中砝码的质量较大的是_（选填“小红”或“小华”）。18“探
17、究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。（1）在实验过程中，某小组同学打出了一条纸带如图乙所示。从比较清晰的点起，量出相邻计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，两计数点时间间隔为T。则该小车的加速度的表达式a=_；（2）在探究a-F关系中，该小组同学在完成相关实验操作步骤后，得到如下五组数据砝码重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m/s2）0.691.181.662.182.70根据表格上的实验数据作出的a-F图线如图所示，你认为可能的原因是_（填入相应的字母）。A实验中没有对小车平衡摩擦力B在对小车平衡摩擦力时，长木板倾角太大C
18、计算重力时漏加砝码盘的重力D实验没有满足砝码及砝码盘质量远小于小车质量19某同学采用如图装置来验证拉力一定时，物体加速度与质量成反比。左右等高的水平桌面上都有一端带滑轮的长木板，木板上都固定有打点计时器，质量分别为m1和m2的两个小滑块通过一条细绳绕过各自长木板上的定滑轮相连，动滑轮下吊有沙桶，调整装置使m1和m2在同一竖直平面内，并使细线与长木板平行，两个小滑块都与穿过打点计时器限位孔的纸带相连。（1）关于本次实验，下列说法正确的是（_）A实验前平衡摩擦力需要去掉细线及动滑轮，分别垫高长木板一端B实验前平衡摩擦力不需要去掉细线及动滑轮，分别垫高长木板一端C实验中需要满足沙和沙桶的总质量远小于
19、滑块质量D实验中不需要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块质量（2）连接细线，调整沙桶中沙子的质量，接通两个打点计时器的电源，然后从静止释放沙桶，同时得到对应的两条纸带，纸带上相邻两个计数点间还有4个点未画出，实验时使用的交流电的频率为50Hz，其中乙纸带如图所示，通过纸带计算加速度a2=_m/s2（保留三位有效数字）（3）由于甲计时器中墨粉盘使用时间过长，纸带上未能打出清晰点迹，无法直接求得加速度a1。现已知两小车质量分别为m1=200g、m2=300g。若结论成立，可知a1=_m/s2（保留三位有效数字）20为探究“加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示的实验器材：（1）以下实验操作正确的是_
20、。A将木板远离滑轮的一端适当垫高，使小车在不挂砝码时恰能匀速运动B调节滑轮的高度，使细线与木板平行C先释放小车，再接通电源D在改变钩码的数量时，要使钩码的质量远小于小车的质量（2）图乙是实险获取的一条纸带。已知相临计数点间的时间间隔是0.1s，2、3、5、6计数点间的距离如图，则小车的加速度为a=_m/s2（保留两位有效数字）（3）研究小车的加速度a与质量M的关系，处理数据时应作出_图像（填“a-M”或“a-”），从图像可知:当作用力一定时，物体的加速度与质量成反比；（4）用图甲的实验装置探究加速度与力的关系，以钩码的重力作为小车受到的合外力F，多次改变钩码的质量，测得多组F、a。根据实验数据作出的a-F图象如图丙。图象未经过原点的原因可能是_A平衡摩擦力过度B平衡摩擦力不足假设a-F图象的斜率为k，则小车的质量M与斜率k之间的关系式为_。