高考物理一轮复习 规范演练14 探究加速度与力、质量的关系（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

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1、规范演练14探究加速度与力、质量的关系1(2019合肥测试)利用如图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验图甲(1)除了图中所给的器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_A秒表B天平(含砝码)C弹簧测力计 D刻度尺(2)甲同学实验时平衡摩擦力，按图示装置把实验器材安装好，先不挂重物，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动不断调节木板的倾斜度，使小车拖动纸带沿木板做_运动(3)甲同学利用v-t图象求出每条纸带对应的加速度他处理其中一条纸带时，求出每个计数点对应的速度，并将各点的速度都标

2、注在了如图乙所示的坐标系中请在坐标系中作出小车运动的v-t图象，并利用图象求出小车此次运动的加速度a_m/s2.图乙(4)乙同学在验证小车加速度与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的a-F图象如图丙所示发现图线不过原点，原因可能是_图丙A木板一端垫得过高B木板一端垫得过低C盘和砝码的总质量太大了D盘和砝码的总质量太小了解析：(1)依据实验特点，此实验中不需要秒表和弹簧测力计；但是要用天平测量小车及盘的质量，用刻度尺测量纸带上计数点间距离，故选项A、C错误，B、D正确(2)平衡摩擦力后，小车将做匀速直线运动(3)图象如图所示由图线斜率表示加速度得a m/s20.96 m/s2.(4)从图中发现

3、直线没过原点，当F0时，a0，也就是说当绳子上没有拉力时小车有加速度，说明小车的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，该同学实验操作中木板一端垫得过高，故选项A正确，B、C、D错误答案：(1)BD(2)匀速直线(3)图见解析0.96(4)A2(2019福建泉州一模)某兴趣小组用如图所示的装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数，在一端带有定滑轮的水平长木板上固定A、B两个光电门，装有遮光片的滑块用跨过定滑轮的水平细绳与托盘相连实验时，测出托盘和盘中砝码的总质量为m，滑块的质量为M，两光电门之间的距离为s，遮光片的宽度为d；让滑块由静止开始运动，记录遮光片通过A、B两光电门的遮光时间分别为t1、t2，该小组

4、用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力，重力加速度为g.(1)滑块运动的加速度a_(用d、t1、t2、s来表示)(2)滑块与木板间的动摩擦因数_(用a、m、M、g表示)(3)关于本实验的误差，下列说法正确的是_A的测量值比真实值小B的测量值比真实值大C增加滑块的质量M可减小实验误差D增加托盘和盘中砝码的总质量m可减小实验误差解析：(1)从A到B，根据匀变速直线运动的规律2as，解得加速度a.(2)根据牛顿第二定律mgMgMa，得.(3)实验中忽略了托盘和砝码的质量m，实际为，所以的测量值比真实值大，当m远小于M时，才可用托盘和砝码的总重力来代替绳对滑块的拉力，所以为减小实验误差，可增加M或

5、减小m，故B、C正确，A、D错误答案：(1)(2)(3)BC 3.某同学利用图a所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图b所示实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到回答下列问题：(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成_(选填“线性”或“非线性”)关系(2)由图b可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是_.(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的

6、改进措施是_，钩码的质量应满足的条件是_解析：(1)根据图中描出的各点，作出的图象不是一条直线(2)图象不过原点，有拉力但没有加速度，原因是摩擦力的影响(3)完全平衡摩擦力之后，在满足钩码质量远小于小车质量的条件下，可以得出小车质量不变情况下加速度与作用力成正比的结论答案：(1)非线性(2)实验之前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(3)实验之前做好平衡摩擦力工作远小于小车质量4(2019福州期末)某实验小组应用如图所示装置探究加速度与物体受力的关系，已知小车的质量为M，将砝码及砝码盘的总质量记为m，打点计时器所接的交变电流的频率为f，定滑轮和动滑轮的质量及其与细线间的摩擦可忽略不计实验步骤如下：

7、如图甲所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直图甲调节砝码盘中砝码的质量，轻推小车，使小车能沿长木板匀速运动，记下此时弹簧测力计示数F0.增加砝码盘中砝码的质量，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，记下弹簧测力计示数F1，由纸带求出小车的加速度a1.继续增加砝码盘中砝码的总质量，重复步骤，求得小车在不同合力作用下的加速度(1)对于该实验方案，下列说法正确的是_A步骤中一定要将木板左端垫高B与小车相连的细线与长木板一定要平行C实验过程中一定要保持MmD小车在运动中，所受到的合力等于弹簧测力计示数F减去小车匀速下滑时弹簧测力计示数F0，即F合FF0(2)实验中找出的其中一条纸带

8、如图乙所示(每隔4个点取一个计数点)，则打点计时器在打计数点2时，小车速度大小为_，小车的加速度大小为_(均用字母s1、s2和交变电流频率f表示)图乙(3)若s16.00 cm，s26.87 cm，s37.75 cm，s48.64 cm，f50 Hz.则小车的加速度a_m/s2(结果保留两位有效数字)(4)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，如图丙所示，与本实验相符合的是_ A B CD图丙解析：(1)本实验步骤中，测出了小车匀速运动时弹簧测力计的示数F0，此即为小车所受摩擦力的大小，不需要再平衡摩擦，选项A错误；为了保证小车所受合外力大小等于弹簧测力计的示数，

9、与小车相连的细线与长木板一定要平行，选项B正确；本实验中细线的拉力可以直接测出，不用保持Mm，选项C错误；根据实验原理，小车在运动中，所受的合力等于弹簧测力计示数F减去小车匀速运动时弹簧测力计示数F0，即F合FF0，选项D正确(2)根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得v2，加速度a.(3)小车的加速度a0.88 m/s2.(4)由FF0Ma变形可得aF，可知选项C正确答案：(1)BD(2)(3)0.88(4)C5(2019银川一模)某同学设计了一个如图1所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，装置水平放置

10、实验中该同学在砝码总质量(mmm0)保持不变的条件下，改变m和m的大小，测出不同m下系统的加速度a，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数(1)该同学手中有打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有_A秒表 B毫米刻度尺C天平 D低压交流电源(2)实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图2所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一个计数点(中间4个点没画出)，分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA1.61 cm、OB4.02 cm、OC7.26 cm、OD11.30 cm、

11、OE16.14 cm、OF21.80 cm，打点计时器打点频率为50 Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度vE_m/s，此次实验滑块的加速度a_m/s2(结果均保留两位有效数字)(3)在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图3所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数_(g取10 m/s2)解析：(1)打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误；实验需要测量两点之间的距离，需要毫米刻度尺，故B正确；本实验中可以不测滑块的质量，而且砝码的质量已知，天平可以不选，故C错误；打点计时器要用到低压交流电源，故D正确(2)每隔4个点取一计数点，相

12、邻计数点之间的时间间隔为0.1 s，故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：vE102 m/s0.53 m/s加速度a0.81 m/s2.(3)对ABC系统应用牛顿第二定律可得ag所以a-m图象中，纵轴的截距为g，故g3 ms2，0.3.答案：(1)BD(2)0.530.81(3)0.36(2019贵阳一模)如图甲所示，质量为m的滑块A放在气垫导轨上，B为位移传感器，它能将滑块A到传感器B的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的速率时间(v-t)图象，整个装置置于高度h可调节的斜面上，斜面长度为l.图甲图乙(1)若用此装置来验证牛顿第二定律，通过改变_，验证质量一定时加

13、速度与力成正比的关系，通过改变_可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系(重力加速度g的值不变)(2)给滑块A沿气垫导线向上的初速度，其v-t图线如图乙所示，从图线可得滑块A下滑时的加速度大小a_m/s2(结果保留一位有效数字)解析：(1)牛顿第二定律研究的是加速度与合外力和质量的关系当质量一定时，可以改变力的大小，当斜面高度不同时，滑块受到的力不同，可以探究加速度与合外力的关系因为滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保证向下的分力不变，应该使mg不变，所以应该调节滑块的质量及斜面的高度，且使mh不变(2)在v-t图象中斜率代表加速度，故a m/s24 m/s2.答案：(1)高度h滑块的质量及斜面的高度，且使mh不变(2)4