人教版（2019）必修第一冊《4.2 實驗：探究加速度與力、質量的關系》2021年同步練習卷（16）

• 1．某高中生想用如圖1所示裝置做“探究加速度與力、質量的關系”實驗。本實驗采用50Hz電磁打點計時器進行實驗。
  （1）實驗開始先調節木板上定滑輪，使牽引的細繩與木板平行。這樣做的目的是

  （填寫字母）
  A．避免小車在運動過程中抖動
  B．可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力
  C．保證小車最終能實現勻速直線運動
  D．可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰
  （2）該同學在實驗時打出的一條紙帶如圖2所示，每隔4個點取一個計數點，據此紙帶可知小車E點的速度大小為

  m/s（小數點后保留兩位）。
  （3）下列說法正確的是

  （填寫字母）
  A．需要配備220V交流電
  B．需要配備學生電源6V直流電
  C．實驗前，小車應放置于靠近打點計時器處
  D．在每次改變砝碼及砝碼盤總質量之后，需要重新平衡摩擦力
  
  組卷：63引用：2難度：0.6

  解析

• 2．某同學用如圖甲所示的實驗裝置來“探究a與F、m之間的定量關系”。
  （1）實驗時，必須先平衡小車與木板之間的摩擦力。該同學是這樣操作的：如圖乙，將小車靜止地放在水平長木板上，并連著已穿過打點計時器的紙帶，調整木板右端的高度，接通電源，用手輕撥小車，讓打點計時器在紙帶上打出一系列

  的點，說明小車在做

  運動。
  （2）如果該同學先如（1）中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力為F，在小車質量M保持不變情況下，不斷往桶里加砂，砂的質量最終達到

  1

  3

  M

  ，測小車加速度a,作a-F的圖象。如圖丙圖線正確的是

  。
  （3）設紙帶上計數點的間距為S₁和S₂．如圖丁為用米尺測量某一紙帶上的S₁、S₂的情況，從圖中可讀出S₁=3.10cm,S₂=

  cm,已知打點計時器的頻率為50Hz,由此求得加速度的大小a=

  m/s²。
  組卷：191引用：26難度：0.7

  解析

• 3．在“探究加速度a與物體所受合力F及質量m之間的定量關系”的實驗中，甲、乙兩個實驗小組分別采用不同的實驗器材進行實驗：
  （1）實驗小組甲采用圖甲的實驗裝置探究加速度a與質量m之間的定量關系，圖中A為小車（質量為m₁），B為電火花計時器，C為重物（質量為m₂），D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中把重物C的重量作為細繩對小車的拉力，則
  ①質量m₁、m₂應滿足的關系是：m₁

  m₂；（選填“遠大于”或“遠小于”）
  ②

  平衡摩擦力。（選填“需要”或“不需要”）
  （2）實驗小組乙探究加速度a與物體所受合力F之間的定量關系，他們在圖甲的小車上固定了能將數據進行無線傳輸的拉力傳感器，并將傳感器的數據傳輸給計算機，可在計算機上直接讀出繩對小車拉力F的大小，其它器材相同，則
  ①此實驗裝置

  （選填“需要”或“不需要”）滿足小組甲的條件①；
  ②通過實驗數據畫出a-F圖象如圖乙所示，圖線不過坐標原點的主要原因可能是

  。
  A．小車的質量m₁較小
  B．重物的質量m₂較大
  C．平衡摩擦力時木板的傾角偏小
  D．平衡摩擦力時木板的傾角偏大
  （3）圖丙為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz。根據紙帶可求出小車的加速度大小為

  m/s²。（結果保留兩位有效數字）
  組卷：11引用：3難度：0.5

  解析

• 9．某實驗小組利用如圖（1）所示的裝置進行“探究加速度與合外力的關系”的實驗．
  
  （1）為了減小誤差，在平衡摩擦力后，每次實驗必須通過改變鉤碼的個數來改變小車所受合外力，獲取多組數據．若小車質量為400g,實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍應選

  組會比較合理。（填選項前的字母）
  A．10g～40g
  B．200g～400g
  C．1000g～2000g
  （2）實驗中打點計時器所使用的電源頻率為50Hz,圖（2）中給出的是實驗中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出，由該紙帶可求得小車的加速度a=

  m/s²。（結果保留3位有效數字）
  （3）改變鉤碼的個數重復實驗，得到加速度a與合外力F的關系如圖（3）所示，分析線段OA段，可得出實驗的結論是

  。
  組卷：30引用：6難度：0.7

  解析

• 10．“用DIS研究加速度與力的關系”的實驗裝置如圖a所示，實驗中用所掛鉤碼的重量作為細線對小車的拉力F，通過增加鉤碼的數量，多次測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖b所示
  
  （1）圖線

  （填“①”或者“②”）是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的。
  （2）在軌道為斜面情況下，軌道傾斜的角度為θ=37°，則小車與軌道面的動摩擦因數μ=

  （已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）。
  （3）在軌道水平時，小車運動的阻力F₁=

  N。
  （4）圖b中，拉力F較大時，a-F圖線明顯彎曲，產生誤差，為避免此誤差可采取的措施是

  （填選項字母）。
  A．調整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上勻速運動
  B．增加鉤碼數量的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質量始終遠小于小車的總質量
  C．將無線力傳感器捆綁在小車上，再將細線連在力傳感器上，用力傳感器讀數代替鉤碼的重力
  D．更換實驗中使用的鉤碼規格，采用質量較小的鉤碼進行上述實驗
  組卷：26引用：3難度：0.5

  解析