2025届高考物理一轮复习专题30实验：探究加速度与力质量的关系练习含解析.docxVIP

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专题30试验：探究加速度与力、质量的关系

1．[2024·惠州市调研]“探究加速度与小车质量、小车受力的关系”的试验装置如图甲所示．在平衡小车与木板之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示，图乙中纸带的左端与小车连接．打点计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清楚的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．回答下列问题：

(1)该小车的加速度大小a＝________m/s2(保留两位有效数字).

(2)为平衡摩擦力还应适当________(填“增大”或“减小”)木板与桌面的夹角，直至打点匀称为止．

(3)打点计时器打下计数点3时小车的速度v3＝

________________________________________________________________________

________m/s(保留三位有效数字).

2．[2024·湖南卷]某试验小组利用图(a)所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系．主要试验步骤如下：

(1)用游标卡尺测量垫块厚度h，示数如图(b)所示，h＝________cm；

(2)接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调整导轨至水平；

(3)在右支点下放一垫块，变更气垫导轨的倾斜角度；

(4)在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数n和滑块对应的加速度a；

(5)在右支点下增加垫块个数(垫块完全相同)，重复步骤(4)，记录数据如下表：

n

1

2

3

4

5

6

a/(m·s－2)

0.087

0.180

0.260

0.425

0.519

依据表中数据在图(c)上描点，绘制图线．

假如表中缺少的第4组数据是正确的，其应当是________m/s2(保留三位有效数字).

3．[2024·湖北重点中学]某同学用如图所示的装置探究加速度与力的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定．

(1)(多选)试验时，肯定要进行的操作或留意事项是()

A.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

B．用天平测出砂和砂桶的总质量

C．变更砂和砂桶质量，再打出几条纸带

D．变更小车质量，再打出几条纸带

E．为减小误差，试验中肯定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

(2)以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，按该同学的方法做试验画出的a－F图像最可能是()

(3)若测出的a－F图像的斜率为k后，则可计算出小车的质量为________．

4．[2024·湖南师大附中摸底]在探究“加速度与力和质量的关系”试验时，某老师对传统试验进行了改进，其试验操作如下：

①如图所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调整平板的倾角θ，使小车沿斜面对下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m；

②保持平板倾角θ不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面对下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a；

③保持小车质量M不变，多次变更沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到小车加速度与合力的关系；

④多次变更小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系．

(1)(多选)在上述试验操作过程中，以下说法正确的是________________________________________________________________________．

A．可以用电池盒给打点计时器供电

B．应在小车起先运动后再接通打点计时器的电源

C．要保持细绳与平板平行

D．应让小车从靠近定滑轮处起先运动

(2)在操作①中若打了一条如下图所示的纸带，已知纸带左端为连接小车处，则应将平板的倾角适当________(选填“增大”或“减小”)些．

(3)在操作②中，小车所受的合力大小等于________(用题中所给定的字母以及重力加速度g表示).

(4)在本试验中________(选填“须要”或“不须要”)满意沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；操作④中，每次变更小车质量后，________(选填“须要”或“不须要”)重新调整平板的倾角．

5．[2024·河北辛集中学测试]如图1为验证牛顿其次定律的试验装置示意图，图中打点计时器的电源为50Hz的沟通电源，打点的时间间隔用Δt表示．在小车质量未知的状况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力肯定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．

(1)完成下列试验步骤中的填空：

①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点．

②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．

③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m.

④按住小车，变更小车中砝码的质量，重复步骤③.

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