高考物理一轮复习名校模拟：实验04 探究加速度与力、质量的关系（含解析）.docVIP

名校模拟 1．在验证牛顿第二定律的实验中，采用如图所示的实验装置。在探究加速度a与所受外力F的关系实验过程，某小组得到了如图所示的纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电，则两计数点间的时间间隔为（ ） s，根据纸带可求出小车的加速度大小为（ ）m/s2（此空保留两位有效数字）。由于他们操作不当得到的a－F关系图象如图所示，其原因是： （　　　　　）（只答一种情况即可） 某同学在实验室用如图甲所示的装置来探究“牛顿第二定律”． （1）实验中，该同学先接通计时器的电源（频率为50Hz），再放开纸带，如图乙是打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为三个相邻的计数点，相邻两个计数点之间有四个计时点没有标出，有关数据如图乙所示，则小车的加速度大小a＝______m／s2，打B点时小车的速度大小v＝______m／s （结果均保留两位有效数字） （2）该同学在做探究加速度与质量的关系实验时，保持沙和沙桶的总质量m一定。改变小车及车中砝码的总质量M，测出相应的加速度a，并采用图像法处理数据．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_________的关系图像． 3．（1）有一只标值为“2.5 V，×W” 的小灯泡，其额定功率的标值已模糊不清．某同学想通过描绘灯丝伏安特性曲线来测定该灯泡的额定功率． 已知小灯泡的灯丝电阻约为5 Ω，请先在图甲中补全用伏安法测量灯丝电阻的电路图，再选择电流表（0~0.6A；0~3A）、电压表（0~3V；0~15V）的合适量程，并按图甲连接方式将图乙中的实物连成完整的电路． 开关S闭合之前，将图乙中滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”) 该同学通过实验作出的灯丝伏安特性曲线如上图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 （2）如下图甲所示，一端带有定滑轮的水平放置的长木板上固定有A、B两个光电门，与通过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示小车所受的拉力。 在探究“合外力一定，加速度与质量的关系”时，如果不计空气阻力及一切摩擦，要使测力计的示数等于小车所受的合外力，操作中必须保持小车与定滑轮间的细绳 。某同学在实验中得到的几组数据如下表所示，为了更直观地描述物体的加速度跟其质量的关系，请你根据他的数据在乙图的坐标系中画出a-图象。 如丙图所示，将长木板的左端抬高，小车遮光片装在右侧，使小车从靠近光电门A处由静止开始运动，读出测力计的示数F及小车在两光电门之间的运动时间t，改变木板倾角，测得多组数据，据此数据得到的F—的图线如图丁所示。实验中测得两光电门的距离L＝1.0m，砂和砂桶的总质量m1=0.5kg，则图线的斜率为 （要写上相应的单位）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，则测得的图线斜率将 （选填“变大”、 “变小”或“不变”） 4．（6分）用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律的实验中： （1）某同学通过实验得到如图（b）所示的 a—F图象，造成图线不过原点的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角 （填偏大或偏小）。 （2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，小车在运动过程中实际所受的拉力_______砝码和盘的总重力（填大于、小于或等于），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M______m的条件。 4．（1）偏大（2）小于；远大于 5．（10分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F关系的实验，如图所示为实验装置图。为了实验操作方便他用一些回形针来替代细砂。他的主要实验步骤如下： a．按图把实验器材安装好，不挂砂桶，反复移动木板下的垫木直到小车做匀速 b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶，并在砂桶中放入10枚回形针（经测量每枚回形针的质量为m0=0.5g），接通电源，放在小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，并在纸带上写上编号； c．保持小车的质量M不变，多次改变砂桶中钓的回形针的数量n，再重复步骤b； d．算出每条纸带对应的加速度的值；并记入下表中 e．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示回形针的枚数n，根据表中数据作出a－n图线。 （1）如图所示为n=30时实验得到的纸带，这位同学已算出打点计时器打下计数点“l” 时纸带的速度为vl=0．54 m/s，请你继续算出打点计时器打下计数点“3”时纸带的速度v3= m/s，表中第3次实验时小车运动的加速度大小为 m/s2。（均保留2位有效数字）。 （2）根据上表已描出