《高一物理同步备课系列（人教版必修1）》4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系(原卷版)

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4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系(原卷版)
一、实验题（本大题共 7小题）
1.如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮，
使长木板水平放置且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘
中砝码的质量，记录传感器的读数
F
，求出加速度
a
。
请回答下列问题：
(1)
实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为 50
Hz
的交流电，两计数点间还有四个点没
有画出，根据纸带可求出物块的加速度为______
m/s2
。
¿
结果保留三位有效数字
¿
。
(2)
以力传感器的示数
F
为横坐标，加速度
a
为纵坐标，画出的
a − F
图象是一条直线如图丙所示，求
得图线的斜率为
k
，横轴截距为
F0
，若传感器的质量为
，则物块的质量为___。若已知重力加速度
为
g
，物块与长木板动摩擦因数为
μ=¿
______________。
1
(3)
该实验需不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量？____。
¿
填“需要”或“不需要”
¿
2.某同学设计了一个“探究加速度
a
与物体所受合力
F
及质量
m
关系”的实验，图甲为实验装置简图．
(1)
该实验应采用__________法，在探究加速度
a
与物体质量
m
关系时，应保持_________不变
¿
选填“砂和
砂桶质量”或“小车质量”
¿
，同时实验还要求砂和砂桶质量_________小车质量
¿
选填“远大于”或“远
小于”
¿
。图乙为某次实验用打点计时器测得的纸带，已知交流电的频率为 50
Hz
，根据纸带可求出小车的
加速度大小为________
m/s2
。
¿
保留两位有效数字
¿
(2)
在利用打点计时器和小车来做“探究加速度
a
跟
F
、
m
之间关系”的实验时，下列说法中正确的是_____
_
A
.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
B
.平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
C
.小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车
D
.平衡摩擦力后，若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力
(3)
某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的
a − F
图线，如图所示，则实验存在的问题是_
2
_________
3.为“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=0.5 kg
的钩码。用垫块将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，连接纸带，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)
图乙中纸带的____端与滑块相连
¿
选填“左”或“右”
¿
。
(2)
图乙中相邻两个计数点之间还有 4个点未画出，打点计时器接频率为
50 Hz
的交流电源，根据图乙
求出滑块的加速度
a=¿
________
m/s2
。
3
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