第二节 加速度与力、质量之间的关系 知识点题库

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. (1) 图线是在轨道水平的情况下得到的(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”).

  2. (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.

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. (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. (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. (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、m , 甲乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ、μ , 由图可知,m m , μμ . (选填“大于”,“小于”或“等于”)

某学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,在平衡摩擦力时.把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到的a﹣F关系可用下列哪个图象表示?(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)(  )

A . B . C . D .

某实验小组利用如图示的装置探究加速度与力、质量的关系.

  1. (1) 下列做法正确的是        (填字母代号)

    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拴木块上 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,不需要重新调节木板倾斜度
  2. (2) 为使砝码桶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及桶内砝码的总质量木块和木块上硅码的总质量(填远大于,远小于,或近似于)

如图1所示为探究物体运动加速度与物体质量,物体受力关系的实验装置,砂和砂桶质量用m表示,小车和车上所加砝码总质量用M表示,小车运动加速度用a表示.

  1. (1) 实验过程中需要适当抬起长木板的一端以平衡小车所受的摩擦力,该步骤中木板被抬起的角度与小车质量(选填“有关”或“无关”)

  2. (2) 在探究加速度与小车受力关系的过程中,甲和乙两小组分别用下列两组数据进行实验操作,其中你认为合理的是(选填“甲”或“乙”)

    M=500g   M=500g

     甲m(g)

     20

     22

     24

     26

     乙m(g)

     20

     30

     40

     50

  3. (3)

    在探究加速度与小车质量的过程中,应保持不变,通过增减小车中砝码改变小车质量M,实验测出几组a、M数据,下列图线能直观合理且正确反映a﹣M关系的是

  4. (4) 图3为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2 . (结果保留二位有效数字)

某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系.将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的最大示数F0 . 再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1 . 释放小车,记录小车运动时传感器的示数F2

  1. (1) 接通频率为50Hz的交流电源,释放小车,打出如图乙所示的纸带.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,则小车的加速度a= m/s2

  2. (2) 同一次实验中,F1F2(选填“<”、“=”或“>”).

  3. (3) 改变小桶中砂的重力,多次重复实验,获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系如图丙.不计纸带与计时器间的摩擦.图象中F表示的是实验中测得的       

    A . F B . F2 C . F1﹣F0 D . F2﹣F0
  4. (4) 关于该实验,下列说法中正确的是     

    A . 小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量 B . 实验中需要将长木板倾斜以平衡摩擦力 C . 实验中需要测出小车和传感器的总质量 D . 用加细砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据.
如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1 , 小车和砝码的质量为m2 , 重力加速度为g.

  1. (1) 下列说法正确的是        
    A . 每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力 B . 实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源 C . 本实验m2应远小于m1 D . 在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣ 图象
  2. (2) 实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a﹣F图象,他可能作出图2中 (选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是

    A.小车与轨道之间存在摩擦          B.导轨保持了水平状态

    C.钩码的总质量太大                D.所用小车的质量太大

  3. (3) 实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的a﹣ 图象,如图3.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数μ=,钩码的质量m1=

  4. (4) 实验中打出的纸带如图4所示.相邻计数点间的时间是0.1s,由此可以算出小车运动的加速度是m/s2

某小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律.实验中,他们平衡了摩擦力,用天平测出小车的总质量,用细线所挂钩码的总重代替小车所受的牵引力大小F.

  1. (1) 他们还在实验时调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行.这样做的目的是      
    A . 避免小车在运动过程中发生抖动 B . 使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C . 保证小车最终能够做匀速直线运动 D . 使细线拉力等于小车受到的合力
  2. (2) 实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,O、A、B、C、D是在纸带上选取的计数点,相邻计数点间还有4个打的点未画出,AB、CD间的距离分别为x1、x2 , 打点计时器的打点周期为T,则小车运动的加速度大小为

  3. (3) 如表录了小车质量一定时,牵引力大小F与对应的加速度a的几组数据,请在图丙的坐标中描点作出a﹣F图线.

    钩码个数

    1

    2

    3

    4

    5

    F(N)

    0.49

    0.98

    1.47

    1.96

    2.45

    a(m•s2

    0.92

    1.68

    2.32

    2.88

    3.32

  4. (4) 实验中画出的a﹣F图线与理论计算的图线(图中已画出)有明显偏差,其原因主要是

实验室备有小车、一端附有定滑轮的木板、打点计时器、纸带、细线、钩码等器材,组装成如图所示的装置可以做力学中的多个实验.

  1. (1) 由打点计时器打出的纸带可以直接得到(可以直接测量得到,而不需经过计算)的物理量是      
    A . 时间间隔 B . 位移 C . 加速度 D . 平均速度
  2. (2) 如果使用电磁打点计时器时,所用电源电圧为伏的交流电.
  3. (3) 在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,实验中按规范操作打出的一条纸带如图所示.已知交流电源的频率为50Hz,则打下A点时小车的瞬间速度为 m/s.若纸带是向左运动时打出的点,则该纸带是做(匀加速,匀加速)直线运动,其加速度大小为 m/s2.
如图所示为“研究小车的加速度和力的关系”的实验装置。

  1. (1) 在该实验中必须采用控制变量法,应保持不变。
  2. (2) 实验中由电火花打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰的纸带,所用电源的频率是50Hz,纸带上每五个点作为一个计数点(每两个计数点间还有四个实际点未画出),相邻两计数点间距离分别为:

    SOA =6.00cm、S AB  =6.80cm、S BC  =7.60cm、S CD  =8.40cm、S DE  =9.20cm、S EF  =10.00cm

    ①电火花打点计时器的工作电压为交流V,每两个计数点之间的时间间隔为T=s;

    ②小车的加速度大小为m/s2

    ③打下C点时的瞬时速度为m/s.

如图所示的装置可以用作“探究牛顿第二定律”.在气垫导轨上安装了两光电门1、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连.实验时,测出光电门1、2间的距离为L,遮光条的宽度为d,滑块和遮光条的总质量为M.

  1. (1) 完成下列实验步骤中的填空:

    A.安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;

    B.实验时要调整气垫导轨水平,不挂钩码和细线,接通气源,释放滑块,如果滑块,则表示气垫导轨已调整至水平状态;

    C.挂上钩码后,接通气源,再放开滑块,记录滑块通过光电门1的时间 和通过光电门2的时间 ,若弹簧测力计的示数为F,要验证牛顿第二定律的表达式为

    D.改变钩码的质量,重复步骤C,求得滑块在不同合力作用下的动能变化量 和加速度a.

  2. (2) 若利用前面所测得的数据,可求得钩码和动滑轮的总质量为.
“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.

图片_x0020_100024

  1. (1) 下列说法正确的是________.
    A . 在探究加速度与质量的关系时,应该保证拉力的大小不变 B . “重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足对探究过程也不会产生影响 C . 在探究加速度与力的关系时,只需测量一次,记录一组数据即可 D . 在探究加速度与力的关系时,作a-F图象应该用折线将所描的点依次连接
  2. (2) 在实验中,某同学得到了一条纸带如图所示,选择了A、B、C、D、E 、F、G作为计数点,相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出,其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.92 cm、x5=9.61 cm、x6=10.27 cm,电源频率为50 Hz,可以计算出小车的加速度大小是m/s2.(保留两位有效数字)

    图片_x0020_100025

  3. (3) 某同学将长木板右端适当垫高,其目的是.如果长木板的右端垫得不够高,木板倾角过小,用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力,他绘出的a-F关系图象可能是

    A. 图片_x0020_100026   B. 图片_x0020_100027    C. 图片_x0020_100028   D. 图片_x0020_100029

用图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”,实验中,保持小车质量一定时,探究小车加速度 与合力F的关系。

  1. (1) 除了电火花计时器、小车、天平(附砝码)、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
  2. (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. (3) 某同学得到了图乙所示的一条纸带,由此得到小车加速度的大小a=m/s2(保留三位有效数字)

  4. (4) 在本实验中认为细线的拉力F等于破码和砝码盘的总重力mg,已知三位同学利用实验数据作出的a —F图象如图丙中的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的原因可能是破码和破码盘的质量不合适 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. (5) 在本实验中认为细线的拉力F等午砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是(选填“系统”或“偶然”)误差,设拉力的真实值为F , 小车的质量为M,为了使 <5%,应当满足的条件是
在“探究加速度和力、质量的关系”实验中,采用如图所示的装置图进行实验:

  1. (1) 实验中,需要在木板的右端垫上一个小木块,其目的;
  2. (2) 在实验操作中,下列说法正确的是____________  (填序号)
    A . 实验中,若要将砝码(包括砝码盘)的重力大小作为小车所受拉力F的大小应让小车质量远大于砝码(包括砝码盘)的重力 B . 实验时,应先放开小车,再接通打点计时器的电源 C . 每改变一次小车的质量,都需要改变垫入的小木块的厚度 D . 先保持小车质量不变,研究加速度与力的关系;再保持小车受力不变,  研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量的关系
  3. (3) 右图为研究“在外力一定的条件下,小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象,横坐标m为小车上砝码的质量.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车的质量为

某实验小组用如图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

  1. (1) 在平衡阻力时,小车拖着的纸带打出的点如图2所示,则需要把图1中垫块向(填“左”或“右”)移动。

  2. (2) 在正确操作后打出了一条纸带,实际点迹如图3。已知交流电频率为50Hz,打下纸带中P点的速度是m/s(保留三位有效数字),该纸带的运动方向是向(填“左”或“右”)。

某同学利用如图所示的装置研究在物体质量M一定时,物体的加速度与所受合力的关系。实验中物体是左侧有一拉力传感器的小车,细线接在拉力传感器上,主要实验步骤如下:

A.调节桌面水平,将长木板放于桌面上,按图示安装好实验装置

B.挂上砝码盘,放入一个砝码,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度

C.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤B,求得小车在不同合力作用下的加速度

D.以小车的加速度 为纵坐标,力传感器的示数F为横坐标,画出 图像

  1. (1) 实验得到的一条纸带如图所示。已知打点计时器用的是频率为50Hz的交流电,可求得小车加速度的大小为

  2. (2) 该同学以小车的加速度 为纵坐标,力传感器的示数F为横坐标,画出的 图像是一条如图所示的直线,直线不过坐标原点的原因是,测得直线的斜率为 ,则小车和拉力传感器的总质量M为

为了“探究加速度与力、质量的关系”,某同学使用如图所示装置进行实验。小车与其上钩码的总质量为M,槽码的质量为m。打点计时器接在频率为 的交流电源上。回答下列问题:

  1. (1) 某次实验中得到一条纸带,如图所示。从比较清晰的点起,每隔4个打印点取一个计数点,计数点分别标为0、1、2、3、4、5、6,可得小车运动的加速度 (结果保留两位有效数字)。

  2. (2) 对实验中“补偿阻力”的理解,下列说法正确的是___________
    A . 补偿阻力要达到的标准是:反复调节长木板的倾斜度,使小车在槽码的牵引下,小车能拖着纸带沿长木板匀速运动 B . 补偿阻力要达到的标准是:反复调节长木板的倾斜度,轻推小车后,小车在没有槽码牵引时能拖着纸带沿长木板匀速运动 C . 完成一组实验后,再次改变小车上的钩码,需要重新补偿阻力 D . 完成一组实验后,再次改变小车上的钩码,不需要重新补偿阻力
  3. (3) 若取 ,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是___________。
    A . B . C . D .
  4. (4) 为了探究加速度a与质量M的关系,在测得需要的实验数据后,用图像法进行数据分析,下列操作中选出符合“探究”要求所需要的步骤及正确的顺序排列___________。
    A . 图像,根据画出的图线猜测a与M的关系 B . 图像,根据画出的图线猜测a与M的关系 C . 图像,对a与M关系的猜测进行检验 D . 图像,对a与M关系的猜测进行检验 E . 检验正确,得出a与M关系的结论
在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中:

  1. (1) 本实验采用的研究问题的科学方法是______;
    A . 建立理想化模型法 B . 控制变量法 C . 等效替代法 D . 理想实验法
  2. (2) 实验时长木板要左端适当垫高,其目的是
  3. (3) 实验中打点计时器的打点周期 ,纸带上相邻的两个计数点之间有四个点未标出,由图中数据可以求出小车的加速度等于m/s2

某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中,他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小,通过改变槽码个数来改变拉力大小。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,实验中需要补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。

  1. (1) 下列器材中不必要的是____(填字母代号)。
    A . 秒表 B . 天平(含砝码) C . 刻度尺
  2. (2) 他用小木块将长木板的右侧垫高来补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。具体操作是:将木板的一侧适当垫高后,把装有纸带的小车放在木板上,纸带穿过打点计时器的限位孔,在打点计时器(选填“打点”或“不打点”)的情况下,轻轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速直线运动,则表明消除了阻力的影响。
  3. (3) 在一次实验中,该同学得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器所用电源频率为。计数点间均有四个点未画出。则在打点时小车的速度大小(结果保留三位有效数字)。

  4. (4) 他在探究小车加速度与所受拉力的关系时,根据实验数据作出的图像如图丙所示。发现图线不过原点,原因可能是____。

    A . 木板不带滑轮的一端垫得过高 B . 木板不带滑轮的一端垫得过低 C . 槽码个数太多了 D . 槽码个数只有一个
  5. (5) 另一同学还做了如下实验:如图丁所示,不改变小车质量和槽码个数,撤去打点计时器及小车后面的纸带,用具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上来测量加速度,测量的结果比用打点计时器测得的要小。为什么用智能手机测的加速度的值变小?从下面的选项中选出一个最合适解释。____

    A . 因为智能手机的质量比重物小 B . 因为在小车上放置了智能手机,整体的质量变大了 C . 因为在小车上放置了智能手机,摩擦力变小了 D . 即使在小车上放置了智能手机,绳的张力也没有改变
某同学利用水平放置的气垫导轨装置探究加速度与力的关系,如图甲所示。

  1. (1) 用游标卡尺测得遮光条宽度d如图乙所示,其读数为mm;
  2. (2) 用天平称出沙桶的总质量m(远小于滑块A质量),将滑块置于气垫导轨右端,用刻度尺测得遮光条到光电门B的水平距离s。让A在沙桶拉力作用下由静止开始运动,测得遮光条经光电门的遮光时间。由此可得出滑块运动的加速度,受到的合力。(均用上述题中测得的物理量符号表示,重力加速度为g);

    在桶中加入适量的沙子,重复实验,得到多组a、F值,绘制图像,由此可得出结论。

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