第四章实验专题：探究加速度与力、质量的关系VIP专享VIP免费

1．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示.F/N0.200.300.400.500.60a/(m·s－2)0.110.190.290.400.51(1)根据表中的数据在图1所示的坐标系中作出a－F图像．图1(2)图像斜率的物理意义是___________________________________________________．(3)小车和砝码的总质量为________kg.(4)图线(或延长线)在F轴上的截距的物理意义是____________________________．答案(1)见解析图(2)小车和砝码总质量的倒数(3)1(4)小车受到的阻力为0.1N解析(1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a－F图像如图所示．(2)根据(1)中图像可以判断图像斜率表示小车和砝码总质量的倒数．(3)由(1)中图像可得＝，解得M＝1kg.(4)由a－F图像可知，当力F＝0.1N时，小车开始运动，说明小车受到的阻力为0.1N.2．(2019·重庆巴蜀中学高一上期末)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学使用了如图2所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50Hz.图2(1)实验中得到如图3所示的一段纸带，每五个点取一个计数点，测得AB＝7.65cm，BC＝10.17cm，则实验测出小车的加速度大小为________m/s2.图3(2)若直接按题中所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力产生的拉力F为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标，以下画出的a－F图像合理的是________．(3)实验中，沙和沙桶的总重力________(填“大于”“小于”或“等于”)绳子对小车的拉力，为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量________(填“远大于”或“远小于”)小车的质量．(4)若第(2)问中四个图像中的图线(B、C图线中的直线部分)的斜率为k，则小车的质量M＝________.答案(1)2.52(2)C(3)大于远小于(4)解析(1)小车的加速度大小为a＝＝m/s2＝2.52m/s2.(2)若直接按题图所示装置进行实验，没有补偿摩擦阻力，则当力F达到某一值时小车才有加速度，可知画出的a－F图像合理的是C.(3)实验中，我们认为绳子拉力的大小等于沙和沙桶(其总质量为m)的总重力的大小，而实际上绳子的拉力FT＝mg－ma，故绳子的拉力小于沙和沙桶的总重力．为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力大小，应让沙和沙桶的总质量远小于小车的质量．(4)由牛顿第二定律得a＝＝·F，则斜率k＝，小车的质量M＝.3．(2019·重庆江津中学、合川中学等七校高一上期末)某实验小组要做“探究小车的加速度与合外力的关系”的实验，采用的实验装置如图4所示．图4(1)本实验首先要补偿摩擦阻力，其目的是________．A．为了实验时细线的拉力近似等于所挂钩码的重力B．为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力C．为了实验时小车所受的合外力等于所挂钩码的重力(2)本实验________(填“需要”或“不需要”)钩码的质量远小于小车的质量．(3)若忘记补偿摩擦阻力直接进行实验得到的a－F图像合理的是________．答案(1)B(2)不需要(3)B解析(1)为了让实验时小车所受的合外力等于细线的拉力，需要将小车重力沿木板的分力与摩擦力相平衡，故B正确．(2)使用力传感器可以直接测量拉力的大小，不需要钩码的质量远小于小车的质量．(3)由牛顿第二定律得F－Ff＝Ma，a＝F－，选项B正确，F为测得细线拉力的真实值，图像不会发生弯曲．4．某实验小组欲以如图5所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器(未画出)相连，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2，重力加速度g取10m/s2.图5(1)下列说法正确的是________．A．实验时先放开小车，再启动打点计时器B．每次改变小车质量时，应重新补偿阻力C．本实验中应满足m2远小于m1的条件D．在用图像探究小车加速度与质量的关系时，应作a－m1图像(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图6所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF＝________，小车加速度的计算式a＝________.图6(3)某同学补偿阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车...