07力学专题实验——《实验验证牛顿第二定律》专项提升（含答案）.docxVIP

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力学专题实验——《实验验证牛顿第二定律》专项提升

一、典型例题方法赏析

1．在“探究加速度与质量的关系”的实验中。

（1）备有器材：A。带有定滑轮的长木板；B。电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C。细绳、小车、砝码；D。装有细砂的砂桶；E。垫片；F。天平。还缺少的一件器材是。

（2）同学甲根据实验数据画出如图甲所示a?1m图线，而同学乙根据实验数据画出了如图乙所示图线，从图线可知同学乙实验操作过程中可能存在的问题是

（3）由图甲可知，此次实验中，加速度a与质量m的关系式为。

2．某同学利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”的实验。

（1）在该实验中，下列说法正确的是。

A．应先接通电源，再释放小车

B．滑轮与小车之间的细绳要与木板平行

C．应补偿小车运动过程中受到的阻力

D．牵引小车的钩码质量应等于小车的总质量

（2）实验过程中，该同学打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器使用50Hz交流电源，图中O、A、B、C、D、E、F为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，根据纸带可计算B点的瞬时速度大小vB=m/s，并计算纸带所对应小车的加速度大小a=

（3）小车质量一定，研究加速度与力的关系时，该同学根据测得的数据作出a?F图像，如图所示。发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能的原因是。（填选项前的字母）

A．补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且小车质量较大

B．补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大

C．补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且所挂钩码的质量较大

D．补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且所挂钩码的质量较大

3．利用如图所示的实验器材，不能完成的实验是（）

A．验证牛顿第二定律 B．研究自由落体运动规律

C．验证机械能守恒定律 D．测量重力加速度的大小

4．用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。

（1）以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。

A．使小车质量远小于槽码质量

B．调整垫块位置以补偿阻力

C．补偿阻力时移去打点计时器和纸带

D．释放小车后立即打开打点计时器

（2）保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间的距离分别为S1

A．a=

B．a=

C．a=

D．a=

（3）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数1a为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的1

由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成（填“正比”或“反比”）；甲组所用的（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。

二、夯实基础提升能力

5．某实验小组用如图（a）所示的装置探究加速度与力的关系。

（1）实验中（选填“一定要”或“不需要”）保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量；

（2）某同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s

（3）补偿小车受到的阻力后，正确操作完成实验，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图像是一条过原点的直线，如图（c）所示，若直线斜率为k，则小车（包含定滑轮）的质量为（用k表示）。

6．在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。

（1）实验时，下列操作或说法正确的是。

A．需要用天平测出砂和砂桶的总质量

B.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，同时记录拉力传感器的示数

C.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小

D.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

（2）实验得到如图乙纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是m/s2。（结果保留三位有效数字）

（3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则图像不过原点的主要原因是。

7．在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，某实验小组利用如图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，木块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车左端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况。

（1）在本实验中，保持力不变，探究加速度与质量的关系，这种研究方法叫做___________。

A．控制变量法 B．等效替代