《2021-2022学年高一物理同步单元AB卷（人教版必修第二册）》4.2 实验：探究加速度与力，质量的关系（原卷版）

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人教版（2019）高中物理必修一同步学案
第四章：运动和力的关系
4.2 实验：探究加速度与力，质量的关系
一、实验目的
1．学会用控制变量法研究物理规律；
2．学会灵活运用图象法处理实验数据的方法；
3．探究加速度与力、质量的关系，并验证牛顿第二定律．
二、实验原理与要求
[基本实验要求]
1．实验原理(见实验原理图)
(1)保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系．
(2)保持合外力不变，探究加速度与质量的关系．
(3)作出 aF图象和 a图象，确定其关系．
2．实验器材
小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、
天平、毫米刻度尺．
3．实验步骤
(1)测量：用天平测量小盘和砝码的总质量 m′和小车的质量 m.
预习+知识梳理
(2)安装：按照实验原理图把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上 (即不给小车牵引
力)．
(3)平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑．
(4)操作：①小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，取下纸带编号码．
② 保持小车的质量 m不变，改变砝码和小盘的质量 m′，重复步骤①.
③ 在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度 a.
④ 描点作图，作 aF的图象．
⑤ 保持砝码和小盘的质量 m′不变，改变小车质量 m，重复步骤①和③，作 a图象．
．
一、单选题
1．在“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，采用控制变量的方法，来研
究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中正确的是（ ）
①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
②平衡摩擦力的方法就是，在砂桶中添加砝码，使小车能匀速滑动
③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
④实验中通过在砂桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源
⑥实验中绳子拉力方向跟平板平行
A．①④⑤ B．②③⑥ C．①③⑥ D．①④⑥
2．如图所示为探究小车加速度与所受合力关系的实验示意图局部．该实验中，两小车各自受到向左的恒
定拉力，通过控制铁夹子同时释放让两小车同时由静止开始运动，然后通过铁夹子同时夹住小车后面的细
线使小车同时突然停止运动从而使小车近 似做了一段匀加速直线运动，进而比较两小车的加速度．关于
此实验中两小车加速度的判断，下列说法正确的是（ ）
同步练习
A．两小车的加速度之比等于位移之比
B．两小车的加速度之比等于位移的反比
C．两小车的加速度之比等于位移平方之比
D．两小车的加速度之比等于位移平方的反比
二、多选题
3．用如图所示的装置探究加速度 a与力 F、质量 M的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．牵引小车的轻绳应和长木板保持平行
B．将电火花计时器接在 8V 的交流电源上，先接通电源，后放开小车，计时器在纸带上打下一系列点，并
在纸带上标明小车质量
C．在探究 a与质量 M的关系时，作出 图像能更直观地判断二者间的关系
D．轻绳对小车的拉力一定等于砂和砂桶的总重力
4．如图是某些同学根据实验数据画出的图像，下列说法中正确的是（　　）
A．形成图甲的原因是补偿阻力时长木板倾角过大
B．形成图乙的原因是补偿阻力时长木板倾角过小
C．形成图丙的原因是所挂槽码质量远小于小车质量
D．形成图丁的原因是所挂槽码质量与小车质量相当
第II 卷（非选择题）
三、实验题
5．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法。（以下各题均选填
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