《【上好课】2022-2023学年高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）》第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系（分层练习）（原卷版）

3.0 envi 2024-12-31 4 4 2.59MB 16 页 3知币
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第 2 节 实验：探究加速度与力、质量的关系
一、实验原理与数据处理
1．（2022·湖南·汉寿县第一中学高一期末）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，某小组在实
验室组装了如图甲所示的装置。小车及其上所放砝码总质量为
M
，砂和小桶总质量为
m
。要完成该实验，请
回答下列问题：
（1）关于该实验以下说法正确的是__________
A．安装实验器材时，要调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行
B．平衡摩擦力时，撤去砂桶，轻推小车，接通打点计时器的电源，从打出的纸带判断小车是否做匀速运
动
C．实验过程中，向砂桶内加砂时，必须保证砂和砂桶的总质量
m
远小于小车与砝码的总质量
M
D．改变小车总质量时，必须要重新进行平衡摩擦操作
（2）图乙是按照规范操作的某次实验得到的一条纸带，已知打点计时器的工作频率为 ，则打下点
C
时滑块的瞬时速度 =___________ ；滑块的加速度
a
=___________m/s2。（结果均保留 2 位有效数字）
（3）在探究
a
与
F
的关系时，作出了 图线如图丙所示，该图线不过原点的主要原因是________；
2．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”。
（1）实验中除了需要小车、砝码、托盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电
源、两根导线、复写纸、纸带之外，还需要________、________；
（2）某同学以小车和车上砝码的总质量的倒数 为横坐标，小车的加速度
a
为纵坐标，在坐标纸上作出
的
a
关系图线如图 2 所示。由图可分析得出：加速度与质量成________关系（填“正比”或“反比”）；
图线不过原点说明实验有误差，引起这一误差的主要原因是平衡摩擦力时长木板的倾角________（填“过
大”或“过小”）；
（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度
a
与所受外力
F
的关系，他们在轨道水平及
倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条
a
-
F
图线，如图 3 所示。图线________（填“①”或“②”）
是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中砝码的总质量
m
＝________kg。
3．某物理课外小组利用图（
a
）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之的关系。图中，置于实验
上的长木板水平放置，其定一轻滑轮：轻绳过滑轮，一与放在木板上的小滑车，一可
码。实验中可用的码有
=
 ，质量均为 0010kg。实验如下：
（1）  码放小车中，在长木板下垫上度的小物块，使小车（和码）可以在木板
上匀速下滑；
（2）
（ 次!
=
1，2，3，"，）码在轻绳，其#
$
码%留在小车内；用&按'
小车(使轻绳与木板平行。)放小车，同时用*+器,-小车在时.
/
0于其起1位置的位2
s
，34
s
$
/
图5，6数据处理7可得到8的加速度
a
；99
（3）08于不同的
的
a
:;下<。
=
2 时的
s
$
/
图5如图（
=
）所示：由图（
=
）>出?时小车的加速
度（保留 2 位有效数字），结果填下<；
123" 
a
/
m
∙
s -
2
020 __ 0@ 0A@ 100
（"）利用<中的数据在图（
B
）中CD数据点，(作出
a
$
图5。从图5可以E出：物体质量一定时，
物体的加速度与其所受的合外力成正比。___________
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