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1、4.2实验：探究加速度与力、质量的关系1、 选择题1、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,当作用力一定时(悬挂的重物或者沙桶重力不变),探究加速度与质量的关系,下列做法正确的是（ ）A.平衡摩擦力时,应将装沙的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源D.小车运动的加速度可从天平测出装沙小桶和沙的质量m以及小车质量M,直接用公式a=g求出2、在“探究加速度与力、质量的关系”实验的准备阶段,在小车不挂小桶时,先将木板的一端垫起一定高度。这样做的目的是( )A.测量小车运动的加速度B.平衡摩擦力C.测量小车运动的速度
2、D.测量木板倾斜的角度3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4某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，下列做法正确的是（）A实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源B调节滑轮的高度，使拉木块的细绳
3、与长木板保持平行C在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上D通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度来平衡木块受到的滑动摩擦5下列关于物理学思想方法的叙述中错误的是（ ）A探究加速度与力和质量关系的实验中运用了控制变量法B在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法C力学中将物体看成质点运用了理想化模型法D时的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代法6利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列说法中正确的是（ ）A实验时，应先接通打点计时器的电源，
4、再放开小车B平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出7在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法中正确的是（ ）A实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车B平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D砝码及砝码盘所受重力就是小车做加速运动的拉力8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如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
5、”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细线与木板平行二、非选择题9.某研究性学习小组用如图1所示的装置探究牛顿第二定律。该小组在实 验中确定的研究对象是小车,而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂 的总重力,也是小车所受的合外力,则对该实验,以下说法中不正确的是 A.在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板,反复移动木板的位置,直到小车在砂桶和砂的拉动下 带动纸带做匀速直线运动,以平衡小车运动中受到的摩
6、擦力 B.实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量 C.细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力 D.该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的10某同学用如图2甲所示的装置探究“加速度与力和质量的关系”。 （1）该实验开始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的时候挂砂桶，安装纸带和接通 打点计时器；每次改变小车的质量后(均选填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。 （2）实验中打出的一条纸带的一部分如图2乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻 计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源 上。则打点计时器打B点时, 小车的速度vB=
7、m/s。 （3）该同学探究“小车的加速度与所受合外力的关系”时，通 过测量和处理实验数据,得到如图2丙所示的a-F图线,发现图线不过坐 标原点,请分析其原因是： ； 该图线斜率的物理意义是： 。 11.某同学设计了用光电门传感器“探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量M关系”的实验 (1)如图a所示，在小车上固定宽度为L的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门的时间分别是t1、t2，可以测得小车的加速度a_(用题中的符号L、d、t1、t2表示)(2)在该实验中必须采用_法(填物理方法)，应保持_不变，通过改变钩
8、码的个数来改变小车所受的拉力大小，研究加速度a随拉力F变化的规律(3)甲、乙两名同学用同一装置做实验，画出了各自得到的aF图线如图b所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？ _.12.某同学设计了一个探究保持物体所受的合外力不变，加速度a与物体质量M关系的实验，图1为实验装置简图。设砂和砂桶的总质量为m，改变小车的质量M，研究小车的加速度a和质量M之间的关系。在平衡了摩擦力之后，打点计时器打出的某一条纸带如图2所示，若打点计时器所用的交流电的频率为f，试解答下列问题：（1）该实验中小车所受的合外力F一定 （填“大于”、“等于”或“小于”）砂和砂桶的总重力mg。（2）该实验可用图象法处理数
9、据，应作a和 （填“M”或“1/M”）的图象进行分析研究。（3）根据图2纸带的数据计算小车的加速度时，为了减少实验误差，一般采用 来处理数据。该方法是把所有的实验数据都用上，从而减少实验误差。（4）若实验中测得的加速度大小为a0，结合给定的纸带数据，可算出交流电的频率f= 。13、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置(1)下列说法中正确的是()A在探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小B在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量C在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a图像D选择器材测质量时，同时有天平和弹簧测力计，应优先选择弹簧测力
10、计(2)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：(小车质量保持不变)F/N0.200.300.400.500.60a/(m·s2)0.100.200.280.400.52根据表中的数据在坐标图上作出aF图像图像不过原点的原因可能是_.14.如下图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置。（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平木板上，先不挂塑料桶，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答：_（2）如果这位同学先如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F（改变塑料
11、桶中沙子的质量），他得到M（小车质量）保持不变情况下的图线是图中的_（将选项代号的字母填在横线上）。A B C D（3）如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出，打点计时器频率50Hz），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a =_m/s2（保留三位有效数字）。（4）实验中要进行质量m（塑料桶及桶中沙子的总质量）和M（小车的质量）的选取，以下最合理的一组是（_）AM=200 g，m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gBM=200 g，m=20 g、40 g、60 g、80 g、100
12、 g、120 gCM=400 g，m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gDM=400 g，m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g15.在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置.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(1)当M与m的大小关系满足_时，才可以认为绳子对小车的拉力大小近似等于盘和盘中砝码所受的重力. (2)某一组同学先保持盘及盘中砝码的质量m不变来做实验，以下做法正确的是_. A.平衡摩擦力时，应将盘用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D.用天平测出m以及M，小车运动的加速度可直接用公式a=mgM求出(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M不变，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的aF关系图像分别如图甲和图乙所示，回答下列问题：甲图上端不是直线的原因是：_; 乙图不过原点的原因是：_.