第二节加速度与力、质量之间的关系知识点题库

用如图所示的装置可做以下几个相关的实验：探究小车速度随时间变化的规律，探究加速度与力、质量的关系，探究恒力做功与动能改变的关系．其操作过程中下列说法正确的是（）

A . 探究小车速度随时间变化的规律，可以不用调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力 B . 探究加速度与力、质量的关系，需要使牵引小车的细线与长木板保持平行 C . 探究恒力做功与动能改变的关系，平衡摩擦力时必须将托盘和砝码通过细线挂在小车上 D . 探究加速度与力、质量的关系，增减托盘中砝码时，需要重新调节木板倾斜度

根据题意解答

（1）用如图1所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系，实验中通过垫高长木板一端来平衡摩擦力，平衡摩擦力时．

A . 不挂钩码，使小车静止 B . 挂上钩码，使小车静止 C . 不挂钩码，使小车做匀速直线运动 D . 挂上钩码，使小车做匀速直线运动
（2）小车及车中砝码的总质量用M表示，钩码的质量用m表示，为了近似认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力，应使M与m的大小关系满足．
（3）甲同学根据测量数据做出的a﹣F图如图2所示，分析图像说明实验存在的问题是

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图1所示的实验装置，已知打点计时器的打点频率为50Hz．

（1）下列说法正确的是

A . 先释放小车，再接通电源 B . 打点计时器接直流电源输出端 C . 牵引小车的细绳与长木板保持平行 D . 在增加小车质量的同时，增大木板的倾角
（2）
该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的O、A、B、C、D、E六个点，每两点间还有4个点未画出．如图2所示，各点到O点的距离分别为OA=1.31cm、OB=4.24cm、OC=8.79cm、OD=14.86cm、OE=22.75cm，则打D点时小车的速度为m/s；小车的加速度为m/s² ．（保留三位有效数字）

（1）在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中甲乙两位同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图1中的直线Ⅰ和直线Ⅱ，直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时把长木板的末端抬得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
（2）如图2给出了该次实验中，从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中1、2、3、4、5都为记数点，其中x₁=1.41cm，x₂=1.91cm，x₃=2.39cm，x₄=2.91cm．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v₄=m/s，小车的加速度大小a=m/s² ．

小华所在的实验小组利用如图所示的实验装置探究牛顿第二定律，打点计时器使用的交流电频率f=50Hz，当地的重力加速度为g．

（1）在实验前必须进行平衡摩擦力，其步骤如下：取下细线和砂桶，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车，小车做运动
（2）图（乙）是小华同学在正确操作下获得的一条纸带，其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出．若s₁=2.02cm，s₂=4.00cm，s₃=6.01cm，则B点的速度为：v_B=m/s（保留三位有效数字）．
（3）在平衡好摩擦力的情况下，探究小车加速度a与小车质量M的关系中，某次实验测得的数据如表所示．根据这些数据在坐标图丙中描点并作出 $\text{[math]}$ 图线．从 $\text{[math]}$ 图线求得合外力大小为N（计算结果保留两位有效数字）．
a/m•s^﹣2
1.2
1.1
0.6
0.4
0.3
$\text{[math]}$ /kg^﹣1
4.0
3.6
2.0
1.4
1.0
（4）如果在某次实验中根据测得的多组数据画出a﹣F关系图线如图丁所示．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是．
②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．轨道保持了水平状态
C．所挂砂及砂桶的总质量太大 D．所用小车的质量太大．

“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。

实验时小刚同学将长木板平放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系。图乙中符合小刚的实验结果的是（）

A .

B .

C .

D .

利用力传感器研究 “加速度与合外力的关系”实验装置如图甲所示。

（1）该实验是否需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车（含力传感器）的质量？（填“需要”或“不需要”）
（2）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。
从图中所给的刻度尺上读出B、C两点间的距离 $\text{[math]}$ =cm；该小车的加速度a = $\text{[math]}$ （计算结果保留两位有效数字），实验中纸带的（填“左”或“右”）端与小车相连接。

某实验小组利用右图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拴在木块上 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，不需要重新调节木板倾斜度
（2）图是甲、乙两同学根据实验数据画出的图象。

形成图象甲的原因是

形成图象乙的原因是

利用图甲装置可以做许多力学实验．

（1）利用此装置探究“加速度与力、质量的关系”实验中为了让小车所受合外力等于细绳的拉力需要进行的步骤是．
（2）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，小车上放不同质量的砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究小车与木板之间的动摩擦因数（实验中小车的轮子被锁死，小车只能在长木板上滑动）．
①为使小车运动时受到的拉力在数值上近似等于砝码桶及桶内砝码的总重力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量小车和小车上砝码的总质量，（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）

②实验中对小车及车内砝码研究，根据牛顿第二定律有F﹣μmg=ma，实验中记录小车的加速度a和小车所受的合外力F，通过图象处理数据．甲、乙两同学分别得到图乙中甲、乙两条直线．设甲、乙用的小车及砝码质量分别为m_甲、m_乙，甲、乙用的小车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．（填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）做直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器打出一条纸带，从纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图丙所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将每段粘贴在直线坐标系中，各段紧靠但不重叠，根据图丙可以判断小车做运动，加速度a=m/s²（结果保留两位有效数字）．已知交流电源的频率为50Hz．

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图所示的实验装置．

图片_x0020_100013

（1）本实验采用的实验方法是________．

A . 控制变量法 B . 理想实验法 C . 等效替代法 D . 实验推理法
（2）把长木板的一端垫高的目的是
（3）电磁打点计时器是一种使用低压（填“交”或“直”）流电源的计时仪器，其打点频率为Hz。周期秒

某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系，将连接滑块的细绳、力传感器和动滑轮之前的细绳、定滑轮和动滑轮之间的细绳均调为水平，通过调节气垫导轨下的螺母使气垫导轨水平，打开气源，将滑块由静止释放，用刻度尺量出两光电门之间的距离和滑块的宽度，并记录滑块经过两光电门的时间．

根据以上的操作回答下列问题：

①本实验中钩码的质量（填“需要”或“不需要”远小于滑块的质量．

②在探究加速度与外力的关系时，传感器的示数记为F，通过运动学公式计算出滑块的加速度a，改变钩码的质量，依次记录传感器的示数并求出所对应的加速度大小，则图2的四个a一F图象中能正确反映加速度a与传感器的示数F之间规律的是．

③已知第②问中正确图象中的直线部分的斜率大小为k，则该滑块的质量为．

某探究学习小组的同学欲以如图2装置中的沿块为对象验证“牛顿第二定律”，装置由弹簧测力计、气垫导轨、两个光电门、滑块和祛码盘(含珐码)等组成.光电门可以测出滑块的遮光条依次分别通过两个光电门的时间∆t₁、∆t₂ ，游标卡尺测出遮光条的宽度d，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离L，另用天平测出滑块、祛码盘(含硅码)的质最分别为M和m.不计滑轮的重量和摩擦.

图片_x0020_100018

（1）测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图1所示.其读数为cm.
（2）实验操作中.下列说法不正确的是________

A . 该装置可以不平衡摩擦力.只需要将气垫导轨调节水平 B . 为减小误差.实验中一定要保证质量m远小于质量M C . 实验时，多次在同一条件下重复实验取遮光条通过两光电门时间的平均值减小偶然误差 D . 如果气垫导轨水平则轻推滑块匀速滑动时.通过两个光电门的时间∆t₁和∆t₂必相等
（3）该装置中弹簧测力计的读数F,需要验证的表达式为F=.
（4）对质量保持不变的过程，根据实验数据绘出滑块的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图象，图3中最符合本实验实际情况的是

某实验小组利用图所示的装置探究加速度与力、质量的关系：

图片_x0020_956779571

（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，平衡木块所受到的摩擦阻力时，不应该将纸带拴在木块上 C . 实验时，要先接通打点计时器的电源再放开木块 D . 通过增减木块上的砝码改变研究对象的质量时，要重新调节木板倾斜度
（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砝码的总质量．(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图所示的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，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m_甲、m_乙，由图可知，m_甲m_乙． (填“>”“<”或“=”)

某同学利用图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”．图中装有砝码的小车放在长木板上，左端拴有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的定滑轮与一砝码盘相连．在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，已知纸带上每相邻两个计数点间还有一个点没有画出，相邻两计数点之间的距离分别是x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆ ，打点计时器所接交流电的周期为T，小车及车中砝码的总质量为m₁ ，砝码盘和盘中砝码的总质量为m₂ ，当地重力加速度为g．

（1）根据纸带上的数据可得小车运动的加速度表达式为a＝ (要求结果尽可能准确)．
（2）该同学探究在合力不变的情况下，加速度与物体质量的关系．下列说法正确的是__________

A . 平衡摩擦力时，要把空砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，纸带通过打点计时器与小车相连，再把木板不带滑轮的一端用小垫块垫起，移动小垫块，直到小车恰好能匀速滑动为止 B . 平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳保持水平 C . 若用m₂g表示小车受到的拉力，则为了减小误差，本实验要求m₁>>m₂ D . 每次改变小车上砝码的质量时，都要重新平衡摩擦力
（3）该同学探究在m₁和m₂的总质量不变情况下，加速度与合力的关系时．他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度．得到多组数据后，绘出如图丙所示的a－F图象，发现图象是一条过坐标原点的倾斜直线．图象中直线的斜率为 (用本实验中相关物理量的符号表示)．
（4）该同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为(选填“控制变量”“等效替代”或“放大”)法．

为探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图所示：

（1）以下实验操作正确的是___ 。

A . 平衡摩擦力时，需将木板不带定滑轮一端适当垫高，使小车在钩码的牵引下恰好做匀速直线运动 B . 调节定滑轮的高度，使细线与木板平行 C . 平衡好摩擦力后，将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，断开电源 D . 实验中为减小误差应保证车及车中砝码的总质量远小于钩码的总质量
（2）实验中得到如图所示一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度为m/s²（结果保留两位有效数字）
（3）某同学保持小车及车中砝码质量一定，探究加速度 $\text{[math]}$ 与所受外力F关系，他在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到两条 $\text{[math]}$ 图线，如图所示。图线是在轨道水平情况下得到的（填①或“②）；小车及车中砝码的总质量m=kg。

某学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，小车与定滑轮之间的细线与轨道平行。实验时，调整轨道的倾角以平衡小车所受的摩擦力。

（1）该实验中小车所受的合力（填“等于”或“不等于”）力传感器的示数，该实验（填“需要”或“不需要”）满足砝码及砝码盘的总质量远小于小车的质量；
（2）实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度d，光电门1和光电门2的中心距离x。某次实验过程：小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ （小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度大小为g，则小车的加速度 $\text{[math]}$ ，力传感器的示数为F，该实验要探究的关系式是 $\text{[math]}$ 。

为了“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：

A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m的钩码，用垫块将光滑的长木板有定滑轮的一端垫起。调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿光滑长木板向下做匀速直线运动；

B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示。

请回答下列问题：

（1）此实验设计是否需要满足钩码的质量远小于滑块质量的条件？（填“需要”或“不需要”）；
（2）若滑块的质量为M，请写出滑块的加速度的表达式：a=（用m，M和g表示）；
（3）图乙中纸带的端与滑块相连。（选填“左”或“右”）；
（4）图乙中相邻两个计数点之间还有4个打印点未画出，打点计时器接频率为50Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a=m/s²（结果保留3位有效数字）；
（5）不计纸带与打点计时器间的阻力，钩码的质量m=0.5kg，打下图乙纸带，则滑块的质量M=kg。（g取9.8m/s² ，结果保留3位有效数字）。

学习小组利用图甲所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。

（1）电火花打点计时器应使用（______）

A . 8V交流电源 B . 8V直流电源 C . 220V交流电源 D . 220V直流电源
（2）为平衡摩擦力，将长木板的右端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在（选填“挂”或“不挂”）砝码盘且（选填“拖动”或“不拖动”）纸带时能沿木板匀速运动。
（3）实验时保持砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，其目的是（______）

A . 减小摩擦力对小车的影响 B . 小车所受的拉力近似等于小车所受的合力 C . 小车所受的拉力近似等于砝码和砝码盘的总重力 D . 保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度
（4）图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。实验数据如图所示，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=m/s²（结果保留两位有效数字）。
（5）一小组根据实验数据作出的a-F 图像如图丙所示，发现图线不过原点，原因可能是。

某实验小组采用如图甲所示的实验装置测物块与水平桌面间的动摩擦因数，跨过定滑轮的轻质细线左端连接重物，右端与水平放置的物块相连，物块的另一端连接一条穿过打点计时器的纸带。物块质量为 $\text{[math]}$ ，悬挂的重物质量为 $\text{[math]}$ ，在某次实验中，通过打点计时器打下一条纸带的一部分如图乙所示，纸带上标出了5个计数点 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，每两个计数点间还有4个计时点没有标出，取重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，打点计时器使用交流电的频率为 $\text{[math]}$ 。

（1）下列实验要求中，不必要的是__________；

A . 实验时，调节滑轮的高度，使得细线与桌面平行 B . 重物的质量要远小于滑块的质量 C . 应先接通打点计时器的电源，再释放物块 D . 接通电源前物块要靠近打点计时器
（2）图乙中，实验小组测得 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则物块运动的加速度的表达式为 $\text{[math]}$ ；
（3）如果利用 $\text{[math]}$ 来计算物块与桌面间的动摩擦因数，则计算得到的数值与理论值相比会（选填“相等”、“偏大”或“偏小”）。

图1为某同学“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图，打点计时器打点的时间间隔用T表示，小车的加速度可由小车后面拖动的纸带上打出的点计算得出，完成以下小题：

（1）电火花计时器使用V（填“4-6”或“220”）的（填“交流”或“直流”）电源。
（2）实验之前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法如下：将木板的右端垫高，让小车在木板上运动，直到小车可以做（选填“匀速”或“加速”）运动时为止。
（3）实验时，应在释放纸带（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源。
（4）如图2为该同学打出的一条纸带，纸带上有O、A、B、C、D、E和F等计数点，测得O到C的距离为 $\text{[math]}$ ， C到F的距离为 $\text{[math]}$ ，用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和T表示出小车的加速度a=。

a/m•s^﹣2	1.2	1.1	0.6	0.4	0.3
$\text{[math]}$ /kg^﹣1	4.0	3.6	2.0	1.4	1.0

第二节 加速度与力、质量之间的关系 知识点题库

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