4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系——高一物理人教版（2019）必修一课时优化训练（含解析）

4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系———高一物理人教版（2019）必修一课时优化训练 1.在探究加速度a和力F、质量m的关系时，应用的是( ) A.控制变量的方法 B.等效替代的方法 C.理论推导的方法 D.理想实验的方法 2.某小组用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。下列说法正确的是( ) A.电火花计时器应接直流电源 B.实验前应把长木板的一端垫起适当高度，以补偿小车运动时所受阻力的影响 C.实验中槽码质量应远远大于小车质量 D.实验时应先释放小车，再启动电火花计时器 3.为探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，其中M包括小车和与小车固定连接的滑轮的质量，钩码的总质量用m表示。弹簧测力计可测出细线中的拉力大小。则实验时，一定要进行正确操作的是( ) A.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B.用天平测出钩码的总质量 C.为减小误差，实验中一定要保证m远小于M D.小车放在长木板上任意位置，先通电源，后放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 4.用阻力补偿法来探究加速度与力、质量的关系的实验装置如图所示，图中的小车质量大约为200g，则下列说法正确的是( ) A.电磁打点计时器要用4节干电池作为电源 B.实验中小车中增加钩码，改变小车质量，务必重新平衡阻力 C.为了保证实验精度，滑轮下细线悬挂槽码的总质量越大越好 D.槽码和槽码盘的总质量比小车的质量小得多时，拉小车的力才约等于槽码和槽码盘所受的总重力 5.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量M关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz） （1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_____。（保留二位有效数字） （2）若取小车质量，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是_____（多选）。 A. B. C. D. （3）在验证牛顿第二定律的实验中，作出了如图所示的小车的加速度与合力图像，图中三条斜率不同的图线表示实验中_____不同。 A.平衡摩擦力的角度不同 B.小车和其上的砝码的总质量不同 C.砂及砂桶的质量不同 D.木板的长度不同 6.某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。 （1）对本实验的操作，下列说法中正确的是_____。 A.实验中无需测量砂和砂桶的质量 B.让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源 C.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D.补偿阻力时，需取下托盘和砝码，调整长木板的倾角，使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑 （2）如图乙所示为实验中得到纸带的一段，已知相邻计数点的时间间隔为T，测得相邻的计数点之间的距离分别为，打点计时器打下C点时，小车的速度表达式为_____，充分利用数据，写出小车的加速度大小表达式为_____。 （3）在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量m，测出对应的加速度a，以m为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为F，图中纵轴的截距为b，斜率为k，则小车的质量为_____. A. B. C. D. 7.某实验小组利用气垫导轨、光电门和力传感器等器材来完成“探究加速度与物体所受合力的关系”实验，具体装置如图甲所示。实验时先测出遮光条的宽度d，由刻度尺读出滑块释放时遮光条到光电门的距离L，滑块每次从气垫导轨上的同一位置释放，光电门连接的数字计时器记录下遮光条的遮光时间t，力传感器记录下细线的拉力F，仅改变悬挂的钩码个数来进行多组实验。 （1）实验中调节气垫导轨水平后，_____调节滑轮位置使细线与气垫导轨平行，力传感器和钩码的总质量_____远小于滑块及遮光条的总质量。（均填“需要”或“不需要”） （2）根据实验中测量的各物 ... ...