2020新教材高中物理寒假20天提升作业第15天--实验：探究加速度与力质量的关系无答案

2020新教材高中物理寒假20天提升作业第15天--实验：探究加速度与力质量的关系无答案

第15天——实验：探究加速度与力、质量的关系 ‎ (建议用时40分钟)‎ - 3 -‎ 一、非选择题。‎ ‎1. 在探究加速度与力、质量的关系的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用m表示,盘及盘中重物的总质量用m0表示,小车的加速度可由打点计时器打在纸带上的点计算出。‎ ‎(1)当m与m0的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中重物的重力。 ‎ ‎(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中重物的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图像法处理数据。为了比较容易地确定出加速度a与质量m的关系,应该作a与________的图像。 ‎ ‎(3)如图(a)为甲同学根据测量数据作出的a -F图线,说明实验存在的问题是_________________。 ‎ ‎(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?____________。 ‎ ‎2.图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。‎ ‎(1)完成下列实验步骤中的填空:‎ ‎①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。 ‎ ‎②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。‎ ‎③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。‎ ‎④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。‎ ‎⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1、s2、…,求出与不同m相对应的加速度a。‎ ‎⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成________关系(选填“线性”或“非线性”)。 ‎ - 3 -‎ ‎(2)完成下列填空:‎ ‎①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______________。 ‎ ‎②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=________。图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=________mm,s3=________mm。由此求得加速度的大小a=________m/s2。 ‎ ‎③图丙为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为________,小车的质量为________。 ‎ ‎3. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。‎ ‎(1)图示是实验中用打点计时器得到的一条纸带,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。已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a=________m/s2(结果保留三位有效数字)。 ‎ ‎(2)以下措施正确的是________(填入相应的字母)。 ‎ A.平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 B.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力 C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 D.实验时,先放开小车,后接通电源 ‎4. 实验创新体现了学生驾驭知识的能力,为此某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系。小车质量为M,砂桶和砂的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧测力计的示数)。‎ ‎(1)图丙为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率为50 Hz,则小车的加速度为________m/s2。(保留一位有效数字) ‎ - 3 -‎ ‎(2)根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为________。(选填字母代号) ‎ A.　　　　B.　　　　C.mg　　　　D.F ‎(3)砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,关于乙图的说法,正确的是________。(选填字母代号) ‎ A.图线逐渐偏向纵轴 B.图线逐渐偏向横轴 C.图线仍保持原方向不变 D.均有可能 - 3 -‎