《探究加速度与力、质量的关系（押题专练）-2019年高考物理---精校解析 Word版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探究加速度与力、质量的关系（押题专练）-2019年高考物理---精校解析 Word版（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、押题专练1用电磁打点计时器、水平木板(包括定滑轮)、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验，如图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图；该图中有4处错误，它们分别是：(1)_；(2)_ _；(3)_；(4)_。答案见解析解析(1)水平木板左端未适当垫高来平衡摩擦力。(2)电源要用低压交流电源。(3)小车应靠近打点计时器。(4)连接沙桶的细线通过定滑轮后应与木板平行。2某物理兴趣小组利用图示实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。(1)在平衡摩擦力后，要使细线的拉力可近似认为等于砝码盘及盘中砝码受到的总重力，小车的质量M和砝码盘及盘中砝码的总质量m应满足的条件是_。(2
2、)下列实验操作中，正确的是_。(填正确选项前的字母)A调节定滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板表面保持平行B每次小车都要从同一位置开始运动C实验中应先放小车，然后再接通打点计时器的电源D平衡摩擦力后，通过增减小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力答案(1)Mm(或mM)(2)AD3某实验小组利用如图所示的装置进行验证：当质量m一定时，加速度a与力F成正比的关系，其中Fm2g，mm1m2(m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量)。具体做法是：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测
3、出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中AB相距x。(1)设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是_。(2)如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的()(3)下列哪些措施能够减小本实验的误差_。A实验中必须保证m2m1B实验前要平衡摩擦力C细线在桌面上的部分应与长木板平行D图中AB之间的距离x尽量小些答案(1)v22ax(2)A(3)BC解析(1)小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v22ax。(2)由(1)可知：v22ax，由牛顿第二定律得：a，则：v2F，v2与F成正比，故选A。(3)以系统为研究对象，加速度：a，系统
4、所受拉力等于m2g，不需要满足m2m1，故A错误；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验需要平衡摩擦力，还需要细线在桌面上的部分与长木板平行，故B、C正确；为减小实验误差，图中A、B之间的距离x应尽量大些，故D错误；故选B、C。4如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置。直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。(1)钢球下落的加速度大小a_，钢球受到的空气平均阻力f_。(2)本题“用钢球通过光电门
5、的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度_(填“”或“”)钢球球心通过光电门的瞬时速度。答案(1)mg(2)5 (1)如图甲所示为某同学所安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于砝码和砝码盘的总重量，通常采用如下两个措施：A平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在砝码盘的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；B在调整砝码多少的过程中，要保证砝码和砝码盘的总质量m远小于小车和砝码的总质量M。以上哪一个措施中有何重大错误？(说明错误
6、点)_ _。如图是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02 s，结合图乙给出的数据(单位：cm)，求出小车运动加速度的大小为_m/s2，并求出纸带中P点瞬时速度的大小为_m/s。(结果均保留两位有效数字)(2)某实验小组设计了如图a所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图b所示。图线_(填“甲”或“乙”)是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。滑块和位移传感器发射部分的总质量m_kg，滑块和轨道间的动摩擦因数_。答案(1)A有错误，平衡摩擦力时不能悬挂砝码盘
7、4.02.6 (2)甲 0.5 0.2中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的左端垫得过高。所以图线甲是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。根据Fma得a。所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数。由图得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k2，所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m0.5 kg；在水平轨道上F1 N时，加速度a0，根据牛顿第二定律得Fmg0，解得0.2。6如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B。滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂
8、钩码，每次滑块都从A处由静止释放。(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d_mm。(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是_。(3)下列不必要的一项实验要求是_。(填选项前的字母)A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B应使A位置与光电门间的距离适当大些C应将气垫导轨调节水平D应使细线与气垫导轨平行(4)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出_填“t2F”“F”或“F”图象。答案(1)2.30
9、(2)遮光条到光电门的距离L(3)A (4)F解析(1)由图知第6条刻度线与主尺对齐，d2 mm60.05 mm2.30 mm。(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光7某研究学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。装置中的铝箱下端连接纸带，砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小，铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持铝箱总质量m不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，得到多组a、F值(F为力传感器的示数，等于悬挂滑轮绳子的拉力)，不计滑轮的重力。(1)某同学根据实验数据画出了图乙所示aF关系图像，则由该图像可
10、得铝箱总质量m_kg，重力加速度g_ m/s2。(结果保留两位有效数字)(2)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线_。A偏向纵轴B偏向横轴C斜率逐渐减小 D斜率不变解析：(1)对铝箱分析，应有FTmgma，对滑轮应有F2FT，联立可解得aFg，可知图线的斜率k，解得m0.25 kg，纵轴截距g9.8，解得g9.8 m/s2。(2)对于图线的斜率k，当砂桶和砂的总质量较大，可知图线的斜率不变，故选D。答案：(1)0.259.8(2)D8如图所示为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下：用天平测量物块和遮光条的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光条的宽度d0.95
11、0 cm；用米尺测量两光电门之间的距离s；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光条经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB，求出加速度a；多次重复步骤，求a的平均值；根据上述实验数据求出物块与水平桌面间动摩擦因数。回答下列问题：(1)物块的加速度a可用d、s、tA和tB表示为a_；(2)动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表示为_；(3)如果滑轮略向下倾斜，使细线没有完全调节水平，由此测得的 _(填“偏大”或“偏小”)；这一误差属于_(填“偶然误差”或“系统误差”)。答案：(1)(2)(3)偏大系统误差9某同学用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的
12、关系。他在气垫导轨旁安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出细线中拉力大小，传感器下方悬挂钩码。改变钩码数量，每次都从A处由静止释放滑块。已知滑块(含遮光条)总质量为M，导轨上遮光条位置到光电门位置的距离为L。请回答下面相关问题。(1)如图乙，实验时用游标卡尺测得遮光条的宽度为d_ cm。某次实验中，由数字毫秒计记录遮光条通过光电门的时间为t, 由力传感器记录对应的细线拉力大小为F，则滑块运动的加速度大小a应表示为_(用题干已知物理量和测得物理量字母表示)。(2)下列实验要求中不必要的是_。A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的
13、总质量B应使遮光条位置与光电门间的距离适当大些C应将气垫导轨调节至水平D应使细线与气垫导轨平行光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B正确。应将气垫导轨调节水平，才能使拉力等于合力，故C正确。要保持细线方向与气垫导轨平行，拉力才等于合力，故D正确。本题选择不必要的，故选A。答案：(1)0.950(2)A10在“验证牛顿第二定律”的实验中，打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔是T.(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4，如图(a)所示，为使由实验数据计算的结果更精确一些，计算加速度平均值的公式应为a_(2)在该实验中，为验证小车质量M不变时，a与F成正比，小车质量M、沙及沙桶的质量m分别选取下列四组值AM500 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 gBM500 g，m分别为20 g、30 g、40 g、50 gCM200 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 gDM200 g，m分
