专题13实验：探究加速度与力、质量的关系（第04期）-高一物理百所名校好题速递分项解析汇编（必修1）Word版含解析.docVIP

一、非选择题 1．【河南省八市重点高中2016-2017学年高一上学期第三次测评】用如图所示的装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验；实验时保持小车的质量M（含车中的砝码）不变，在绳的下端挂的砝码及小盘的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后拖动的纸带测出小车运动的加速度。 （1）实验时先不挂小盘，通过反复调整垫木的左右位置来平衡摩擦力，直到 ； （2）通过增加绳的下端砝码盘中砝码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a-F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图所示的弯曲；其原因是 ； （3）该同学经过思考后将实验方案改变为：将小车中的砝码放在绳下端的小盘中来增加钩码的个数和外力，该同学修正后 （填“能”或“不能”）避免a-F图线的末端发生弯曲，此时画出的a-F图线的斜率应为 （填“”或“ ”）。 【答案】（1） 小车匀速运动或小车拖动纸带打出的点迹均匀；（2） 小盘及盘中砝码质量较大时，细线中拉力小于小盘及砝码的重力；（3） 能； 【解析】 （3）分别对小车与砝码列出牛顿第二定律方程：对小车有：F=Ma，对砝码有：mg-F=ma，两式联立可得，若改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力时，M+m保持不变，a-F图线是直线，避免a-F图线的末端发生弯曲，a-F图线的斜率为； 考点：验证牛顿第二定律 【名师点睛】 2．【山西省怀仁县第一中学2016-2017学年高一上学期第三次月考】用如图所示的装置探究加速度a与力F的关系；带滑轮的长木板水平 放置，弹簧测力计固定在墙上。 （1）实验时，一定要进行的操作是 （填选项前的字母）．A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数F．B．改变小车的质量，打出几条纸带C．用天平测出沙和沙桶的总质量D．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量（2）在实验中，有同学得到一条打点的纸带，取打点清晰部分做如下标记，如图2所示，已知相邻计数点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50Hz，则小车加速度的大小为a= m/s2．（结果保留3位有效数字）（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是图3中的图线 。（填选项前的字母） 【答案】（1）AB；（2）1.93；（3）C 【解析】 试题分析：（1）A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确；改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确；本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误．故选AB 考点：探究加速度a与力F的关系 【名师点睛】本题考察的比较综合，需要学生对这一实验掌握的非常熟，理解的比较深刻才不会出错，知道a-F图的斜率等于小车质量的倒数，特别注意本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，难度适中。 3．【西藏拉萨市北京实验中学2016-2017学年高一上学期期末】为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示实验装置．请思考探究思路并回答下列问题： （1）目前实验室用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种，它们所接电源均为频率为 的 电源，所以都是每隔_______s打一个点．但前者所接交流电压为4-6V，后者所接交流电压为220V. （2）实验中用钩码的重力G=mg的大小作为小车（质量为M）所受拉力F的大小，能够实现这一设想的前提条件是　 　； （3）实验中，图2是打出的一条纸带，A、B、C、D、E为五个相邻的计数点，相邻两个计数点之间有四个计时点没有标出（电源频率为50Hz），有关数据如上图所示，则打C点时小车的速度大小=　 　m/s ，小车的加速度大小a=　 m/s2， （结果均保留三位有效数字） 【答案】（1） 50Hz；交流；0.02 s（2） M＞＞m （或mM，或勾码质量远远小于小车质量）（3） 2.64 m/s, 12.6 m/s2 【解析】 试题分析：（1）目前实验室用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种，它们所接电源均为频率为50Hz的交流电源，所以都是每隔0.02s打一个点．但前者所接交流电压为4-6V，后者所接交流电压为220V. 考点：探究加速度与力、质量的关系 【名师点睛】该实验采用的是控制