18.8实验：探究加速度与力、质量的关系过关检测-2022届高考物理一轮复习（Word版含答案）

18.8探究加速度与力、质量的关系 1．某同学利用如图所示的装置研究在物体质量M一定时，物体的加速度与所受合力的关系。实验中物体是左侧有一拉力传感器的小车，细线接在拉力传感器上，主要实验步骤如下： A．调节桌面水平，将长木板放于桌面上，按图示安装好实验装置 B．挂上砝码盘，放入一个砝码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度 C．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤B，求得小车在不同合力作用下的加速度 D．以小车的加速度为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出图像 （1）实验得到的一条纸带如图所示。已知打点计时器用的是频率为50Hz的交流电，可求得小车加速度的大小为_____； （2）该同学以小车的加速度为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图像是一条如图所示的直线，直线不过坐标原点的原因是_____，测得直线的斜率为，则小车和拉力传感器的总质量M为_____。 2．某实验小组用细沙、天平和图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”实验，已知打点计时器打点周期是。 （1）完成下列实验步骤中的填空： ①平衡摩擦力：沙桶不装细沙，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到小车在细绳的拉动下纸带上打出一系列间距_____（填“相等”“不相等”）的点。 ②用天平称出一定质量的细沙，装入沙桶，按住小车，接通打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出细沙质量。 ③改交细沙的质量，重复步骤②，得到多条纸带。 ④利用每条纸带上点迹清晰的部分，求出不同对应的加速度。图乙是实验小组处理其中一条纸带的情况，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。可以求出此时小车的加速度是_____（保留两位有效数字） ⑤以为纵坐标，为横坐标，在坐标纸上画出图线。如果力与加速度成正比，则图线应该是_____。 （2）完成下列填空： ①实验中满足什么样的条件就可以认为细绳拉小车的力等于沙的重力？请在答题卡的方框中写出条件及简要证明，令沙桶质量为，小车质量为_____。 ②实验小组在实验中做到了让沙的质量远小于小车的质量，但得到的图线如图丙，其原因可能是_____。 3．“探究加速度与力，质量的关系”的实验装置如图甲所示（打点计时器图中没有画出）。 （1）下列说法正确的是_____。 A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．实验时应先接通电源后释放小车 C．本实验小车A的质量应远大于砝码及砝码盘B的质量 D．在用图像探究加速度与质量的关系时，应作图像 （2）某同学在实验中打出的一条纸带如图乙所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，其中，，，，已知电源频率为50Hz，则纸带加速度的大小是_____。 （3）实验中描绘出小车加速度与所受拉力F的图像如图丙所示，图像不过坐标原点的原因是_____。 4．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置，其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计） （1）实验时，一定要进行的操作是_____。 A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．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，同时记录弹簧测力计的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M （2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两相邻计数点间还有一个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_____（结果保留两位有效数字），若交流电的实际频率高于50Hz，则上述计算结果与实际值比较_____（选填“偏大”“偏小”或“相同”） （3）丙图为小车的加速度a与弹簧测力计示数F的图像，其中①表示小车M上没有放物体时 ... ...