高中物理人教版（2019） · 必修 第一册4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 同步练习

在验证牛顿第二定律的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力 ， 用打点计时器测出小车的加速度 ， 得出若干组和的数据。然后根据测得的数据作出如图所示的图线，发现图线既不过原点，又不是直线，原因是（  ）

如图是控制变量法“探究滑动摩擦力的相关因素”实验，下列研究也用到同样方法的是（   ）

如图（甲）所示为某同学研究物体加速度与力和质量关系的实验装置示意图，图（乙）是该装置的俯视图。两个相同的小车，放在水平桌面上，前端各系一条轻细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码。两个小车通过细绳用黑板擦固定，抬起黑板擦，小盘和砝码牵引小车同时开始做匀加速直线运动，按下黑板擦，两小车同时停止运动。实验中平衡摩擦力后，可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的合力，也可以通过增减小车中的砝码来改变小车的总质量。该同学记录的实验数据如下表所示，则下列说法中不正确的是（   ）

实验次数	小车1总质量m1/g	小车2总质量m2/g	小车1受合力F1/N	小车2受合力F2/N	小车1位移x1/cm	小车2位移x2/cm
1	500	500	0.10	0.20	20.1	39.8
2	500	500	0.10	0.30	15.2	44.5
3	500	500	0.20	0.30	19.8	30.8
4	250	500	0.10	0.10	39.7	20.0
5	300	400	0.10	0.10	20.3	15.1
6	300	500	0.10	0.10	30.0	18.0

某学生做“验证牛顿第二定律”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关系可用下列哪根图线表示？图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力。（   ）

“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（   ）

用如图所示的装置探究小车的加速度与所受合力的关系。下列操作正确的是（   ）

在“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”实验中，某组同学用如图所示装置，将木板一端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。他们采用控制变量的方法，来研究小车受的拉力不变的情况下，小车的加速度与小车质量的关系。下列措施中不需要和不正确的是（   ）（选填字母代号）。

以下四个实验中，可能用到打点计时器的是（   ）

在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中正确的是   

如图所示是某同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是（ ）

为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮，钩码总质量用m表示。为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是（   ）

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，打出纸带的一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在打出C点时小车的速度大小为m/s（保留2位有效数字），小车的加速度大小为m/s²（保留2位有效数字）。

某实验小组用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。所用交变电流的频率为。

某同学“探究加速度与物体合力的关系”的实验装置如图所示。图中A为小车，质量为 ， 连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定长木板上，重物P的质量为 ， C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计的示数F，不计轻绳与滑轮、滑轮与轮轴的摩擦及动滑轮的质量。

用如图（a）所示的实验装置来探究小车的加速度与所受绳子拉力的关系。

用如图甲、乙所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力。

图（a）为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。

如图所示为“探究加速度与物体所受合外力关系”的实验装置图。图中小车A的质量为M，连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置一端带有定滑轮且足够长的木板上，重物P的质量为m，C为测力传感器，实验时改变P的质量，可以读出测力器不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦。

用图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量之间的关系”实验，图乙是其俯视图。两个相同的小车放在木板上，车左端各系一条细绳，绳跨过定滑轮各挂一个相同的小盘。实验中可以通过增减车中的钩码改变小车的质量，通过增减盘中的砝码改变拉力。两个小车右端通过细线用夹子固定，打开夹子，两小车在小盘和砝码的牵引下同时开始运动，合上夹子，两小车同时停止。

《科学探究：加速度与力、质量的关系》实验装置如图所示。

为了探究物体的加速度与质量的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，装置中有打点计时器、纸带、带滑轮的长木板（滑轮光滑）、垫块、小车和砝码（总质量用M表示）、砂和砂桶（总质量用m表示）、刻度尺等，请回答下列问题：

为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用表示（乙图中包括小车与传感器，丙图中包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用表示。

某同学用如图甲、乙、丙三种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。已知图丙中的手机传感器可以测量细线上拉力的大小。实验中，用天平测量小车的质量，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小。

①上述方案中，需要平衡摩擦力的实验是，需要保证砂和砂桶质量远小于小车质量的实验是（单选）。（两空均填正确答案标号）

A．甲  B．乙  C．丙

②通过正确的操作，得到如图丁所示纸带，已知交流电源的频率为50Hz，相邻计数点之间还有四个点未画出，则小车运动的加速度大小为。（结果保留两位有效数字）

③实验发现，用图丙装置实验时，利用牛顿第二定律计算出的小车加速度明显大于用打点计时器测得的加速度，可能的原因是。

疫情期间“停课不停学”，小勇同学在家改进了“探究小车加速度与力关系”的实验装置，如图所示，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过动滑轮与固定的“力传感器”相连，“力传感器”可显示绳中拉力F的大小，改变桶中砂的质量进行了多次实验。完成下列问题：

小郑同学利用如图的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条穿过打点计时器的纸带，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的力传感器相连。

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，实验中M表示小车的质量，m表示砝码与砝码盘的总质量。

为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了图甲所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）

在探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”实验中，某同学做了如图甲所示的实验，在调节桌面水平后，添加了力传感器用来测细线中的拉力．

某同学设计了如图所示的装置来做“探究加速度与力、质量的关系”实验。弹簧测力计固定在一质量合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线、 ， 并测得其间距为d。开始时将木板置于处，现缓慢向瓶中加入细砂，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数为 ， 以此表示滑动摩擦力的大小；再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加入细砂后，记下弹簧测力计的示数为F，然后释放木板，并用停表记下木板运动到处的时间t。