西安市高考物理一轮基础复习 专题12 探究加速度与力质量的关系A卷.docx
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西安市高考物理一轮基础复习专题12探究加速度与力质量的关系A卷
西安市2020年高考物理一轮基础复习:
专题12探究加速度与力、质量的关系A卷
姓名:
________班级:
________成绩:
________
一、单选题(共2题;共4分)
1.(2分)(2016高二上·长沙开学考)某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a.分别以合力F和加速度a作为横轴和纵轴,建立坐标系.根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹,结果跟教材中的结论不完全一致.该同学列举产生这种结果的可能原因如下:
(1)在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高;
(2)没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低;(3)砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件;(4)测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大.
通过进一步分析,你认为比较合理的原因可能是()
A.
(1)和(4)
B.
(2)和(3)
C.
(1)和(3)
D.
(2)和(4)
2.(2分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验步骤中,下列做法中正确的是()
A.同时改变拉力F和小车质量的大小
B.先保持小车质量m不变,研究加速度a与拉力F的关系,再保持F不变,研究a与m的关系,最后导出。
与m及F的关系
C.只改变拉力F的大小,小车质量m的大小始终保持不变
D.只改变小车质量m的大小,拉力F的大小始终保持不变
二、实验题(共11题;共46分)
3.(5分)(2016高二上·吴忠开学考)某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系
(1)
下列做法正确的是
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮栓在木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木块倾斜度
(2)
为使砝码桶以及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶以及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量,(选填“远大于”,“远小于”或“近似等于”)
(3)
甲乙两同学在同一实验室,各取一套图示装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图2中甲、乙两条直线,设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m甲________ m乙,μ甲________μ乙.(选填“大于”,“小于”或“等于”)
4.(4分)(2017高一下·银川期中)三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)
甲同学采用如图
(1)所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明________.
(2)
乙同学采用如图
(2)所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到两球在水平面相遇.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明________.
(3)
丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为2.5cm,则由图可求得拍摄时每________s曝光一次.(g取10m/s2).
5.(3分)(2019高一上·安平月考)在用图甲所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系。
①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有________(选填选项前的字母)。
A.220V、50Hz的交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(附砝码)
②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是________。
A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
③某同学得到了图a所示的一条纸带,由此得到小车加速度的大小a=________m/s2(保留二位有效数字)。
④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,己知三位同学利用实验数据做出的a-F图像如图丙中的1、2、3所示。
下列分析正确的是________(选填选项前的字母)。
A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力
B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适
C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大
⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是________(选填“系统误差”或“偶然误差”)。
设拉力的真实值为F真,小车的质量为M,为了使
,应当满足的条件是
________。
6.(4分)(2020·广东模拟)某同学在实验室利用图甲所示的装置探究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”。
图中长木板水平固定,小吊盘和盘中物块的质量之和m远小于滑块(含滑块上的砝码)的质量M。
(1)为减小实验误差,打点计时器应选用________(填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”)。
(2)该同学回到教室处理数据时才发现做实验时忘记了平衡摩擦力,也没有记下小吊盘和盘中物块的质量之和。
图乙为实验中所得的滑块的加速度a与滑块(含滑块上的砝码)的质量的倒数
的关系图象。
取g=10m/s2,根据图象可求出小吊盘和盘中物块的质量之和约为________kg,滑块与长木板之间的动摩擦因数为________。
7.(4分)(2018高一上·增城期末)某同学设计了如甲、乙两图所示的实验装置来探究加速度与物体质量、物体受力的关系。
(1) ________(填“甲”或“乙”)实验装置比较好,原因是________.
(2)该同学选择比较理想的实验装置后,平衡摩擦力后,打出了一条纸带如图丙所示,计时器打点的时间间隔为0.02s。
从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,该小车经过计数点“2”的瞬时速度v=________ m/s的加速度a= ________ m/s2 (结果保留两位有效数字)
(3)在实验误差允许范围内,当小车的质量不变时,小车的加速度与小车的合外力满足________图的关系。
8.(5分)(2017高一上·周口期末)某同学用如图甲所示装置测量自由落体加速度g,得到如图乙所示的一段纸带,他每两个点取一个计数点(已知交流电频率为50Hz),测得AB=7.65cm,BC=9.17cm.则打B点时重物的瞬时速度为________,测得的自由落体加速度g=________,它比真实值偏________(选填“大”或“小”).(结果保留两位有效数字)
9.(3分)(2017高三上·潍坊期末)某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象.
(1)
图线不过坐标原点的原因是________;
(2)
本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填“是”或“否”);
(3)
由图象求出小车和传感器的总质量为________ kg.(保留1位有效数字)
10.(4分)(2019高一下·阜平月考)某同学利用如图所示的实验装置,探究小车的加速度a和它所受拉力F的关系.
①除备有4个50g钩码外,另有下列实验器材备选:
A.质量为300g小车
B.质量为2.2kg小车
C.输出电压4—6V直流电源
D.输出电压3.6—5.6V交流电源
为尽量保证实验成功,你选用的实验小车为________,电源为________(填字母代号).
②某同学正确选择实验器材后,通过实验得到如图所示的a—F图象,造成图线未过坐标原点的原因是________.
11.(5分)(2016·南京模拟)利用如图1所示的实验装置,可以探究“加速度与质量、受力的关系”.
实验时,首先调整垫木的位置,使小车不挂配重时能在倾斜长木板上做匀速直线运动,以平衡小车运动过程中所受的摩擦力.再把细线系在小车上,绕过定滑轮与配重连接.调节滑轮的高度,使细线与长木板平行.在接下来的实验中,各组情况有所不同.
(1)
甲组同学的实验过程如下:
①保持小车质量一定,通过改变配重片数量来改变小车受到的拉力.改变配重片数量一次,利用打点计时器打出一条纸带.重复实验,得到5条纸带和5个相应配重的重量.
②图2是其中一条纸带的一部分,A、B、C为3个相邻计数点,每两个相邻计数点之间还有4个实际打点没有画出.通过对纸带的测量,可知A、B间的距离为2.30cm,B、C间的距离为________ cm.已知打点计时器的打点周期为0.02s,则小车运动的加速度大小为________ m/s2.
③分析纸带,求出小车运动的5个加速度a.用相应配重的重量作为小车所受的拉力大小F,画出小车运动的加速度a与小车所受拉力F之间的a﹣F图象,如图3所示.由图象可知小车的质量约为________ kg(结果保留两位有效数字).
(2)
乙组同学的实验过程如下:
①用5个质量均为50g的钩码作为配重进行实验.
②将钩码全部挂上进行实验,打出纸带.
③从配重处取下一个钩码放到小车里,打出纸带.
④重复③的实验,共得到5条纸带.
⑤分析纸带,得出实验数据,画出小车加速度与悬挂钩码所受重力的之间a﹣F图象.
乙组同学在实验基础上进行了一些思考,提出以下观点,你认为其中正确的是 .
A.若继续增加悬挂钩码的数量,小车加速度可以大于当地的重力加速度
B.根据a﹣F图象,可以计算出小车的质量
C.只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时,a﹣F图象才近似为一条直线
D.无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量,a﹣F图象都是一条直线.
12.(5分)(2016·济宁模拟)某实验小组为探究加速度与力之间的关系设计了如图(a)所示的实验装置,用钩码所受重力作为小车所受的拉力,用DIS(数字化信息系统)测小车的加速度.通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力的关系图象.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a﹣F图线,如图(b)所示.
(1)
图线________是在轨道水平的情况下得到的(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
(2)
小车和位移传感器发射部分的总质量为________kg,小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为________N.
13.(4分)(2017·芜湖模拟)为了验证牛顿第二定律中加速度与力的关系,小光同学设计了如图1的实验状态.
水平桌面放置带有加速度传感器的总质量为M的小车,车的两端由轻质细线绕过桌面两端滑轮并在两端各悬挂总质量为m的多个钩码.实验中,小光每次由左侧取下质量为△m的钩码并挂至右侧悬线下方,将下车由静止释放,利用传感器测量小车加速度并逐次记录移动过的砝码质量和相应加速度值,根据多次实验得出的数据,小光同学作出如图2的a﹣△m图象.
(1)
根据上述设计,以下说法正确的是
A.由于系统存在摩擦,实验中必须先平衡摩擦力,才能继续进行实验
B.本实验中虽存在摩擦力影响,但无需平衡摩擦力也可以进行实验
C.本实验中必须要求小车质量M>>m
D.本实验中无须要求小车质量M>>m
(2)
利用实验中作出a﹣△m图线,可以分析出系统摩擦力大小为________,加速度a与移动的质量△m间存在关系为________.
参考答案
一、单选题(共2题;共4分)
1-1、
2-1、
二、实验题(共11题;共46分)
3-1、
3-2、
3-3、
4-1、
4-2、
4-3、
5-1、
6-1、
6-2、
7-1、
7-2、
7-3、
8-1、
9-1、
9-2、
9-3、
10-1、
11-1、
11-2、
12-1、
12-2、
13-1、
13-2、
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