备考2019年高考物理一轮专题：第14讲实验：验证牛顿运...

更新时间：2018-09-20 浏览次数：236 类型：一轮复习

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

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二、实验探究题

2. 用如图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加速运动。这个实验中需要测量的物理量有三个：物体的加速度、物体所受的力、物体的质量，其中质量可以用天平测量。
1. （1）此实验中可以不测量加速度的具体值，原因是。
2. （2）通过改变，就可以改变小车所受到的合力。
3. （3）在探究加速度与质量关系时，分别以为纵坐标、为横坐标作图象，这样就能直观地看出其关系。
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3. (2017高一下·海南期末)
某实验小组同学用如图所示装置探究“物体加速度与力、质量的关系”．
1. （1）在研究物体加速度与力的关系时，保持不变的物理量是（只需填A或B）
  
  A . 小车质量 B . 塑料桶和桶中砝码的质量
2. （2）实验中，首先要平衡摩擦力，具体做法是（只需填A或B）
  
  A . 在塑料桶中添加砝码，使小车带着纸带匀速运动． B . 取下塑料桶，垫起滑板的一端，使小车带着纸带匀速运动．
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4. 某实验小组欲以如图1所示实验装置探究“加速度与物体受力和质量的关系”。图1中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器相连，小车的质量为m₁ ，小盘（及砝码）的质量为m₂。
1. （1）下列说法正确的是。
  
  A . 实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源 B . 每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 C . 本实验中应满足m₂远小于m₁的条件 D . 在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作a﹣m₁图象
2. （2）实验中得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆已量出，则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为v_F=，小车加速度的计算式a=。
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5. (2019高三上·乾县月考) 某实验小组利用如图所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。
1. （1）做实验时，将滑块从图示的位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt₁、Δt₂；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v₁=；，滑块加速度的表达式a=。（以上表达式均用已知字母表示）。
2. （2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是________。
  
  A . M增大时，h增大，以保持二者乘积增大 B . M增大时，h减小，以保持二者乘积不变 C . M减小时，h增大，以保持二者乘积不变 D . M减小时，h减小，以保持二者乘积减小
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6. (2017高二下·卢龙期末)
在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：
1. （1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装成如图1所示．请你指出该装置中两处错误或不妥之处：
  ①；
  ②．
2. （2）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验．图2是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度a为m/s² ．（图中数据单位均为cm）
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7. (2017·大连模拟)
在“用DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系”实验中，保持小车质量不变，改变小车所受的作用力，测得了下表所示的5组数据，并已在坐标平面上画出部分数据点，如图所示：
组别
1
2
3
4
5
F/N
0
1.1
2.2
3.3
4.4
a/m•s^﹣2
0
0.5
1.0
1.5
2.0
1. （1）在图中画出第4组数据对应的数据点，然后作出a﹣F的关系图线；
2. （2）由所作图线可以得到结论：在质量一定的情况下，加速度a与作用力F成比．
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8. (2018高二下·梅河口期末) 如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置。
1. （1）某次实验中打出如图乙所示的纸带（打点计时器电源的频率为 50Hz），则这个物体加速度值 a=m/s²。
2. （2）根据实验收集的数据作出的a﹣F 图线如图丙所示，请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议。
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9. (2017高三上·黄冈月考) 如图（a）所示，是某同学在探究“物体质量一定时，加速度与合外力的关系”的实验装置，实验时将小车从光电门A的右侧由静止释放，与光电门连接的数字计时器可以测量遮光片经过光电门A、B所用的时间t_A、t_B ，回答下列问题．
1. （1）下列实验要求必须满足的是　
  
  A . 保证沙桶和沙的质量远小于小车的质量 B . 保持沙和沙桶的质量不变 C . 保持穿过光电门的细线与长木板平行 D . 保持小车的质量不变
2. （2）为测算小车的加速度，实验中还需要测量的物理量有和
3. （3）实验中改变沙和沙桶的质量，得到小车加速度a与弹簧弹力F的对应关系如图（b）所示，图线不经过原点，可能的原因是
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10. (2018高一下·定远期末)
1. （1）利用下图装置可以做力学中的若干实验，以下说法正确的是____（多选）。
  
  A . 用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响 B . 在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量 C . 用此装置“探究加速度a与力F的关系” 每次改变砝码及砝码盘总质量后，不需要重新平衡摩擦力 D . 用此装置探究“探究功与速度变化的关系”实验时，不需要平衡小车运动中所受摩擦力的影响。
2. （2）在用此装置做“探究加速度与力、质量的关系”时，下列说法正确的是_______（多选）
  
  A . 先释放纸带再接通电源 B . 拉小车的细线应尽可能与长木板平行 C . 纸带与小车相连端的点迹较密 D . 轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡
3. （3）如图所示是实验时打出的一条纸带，ABCD……为每隔2个打点取一计数点，据此纸带可知小车在E点速度大小为m/s。
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11. (2018高一下·汕头期中) 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用图1所示的装置．
1. （1）本实验应用的实验方法是_____
  
  A . 控制变量法 B . 假设法 C . 理想实验法
2. （2）关于该实验下列说法中正确的是_____
  
  A . 在探究加速度与质量的关系时，每次改变小车质量时都应平衡摩擦力． B . 在探究加速度与外力的关系时，作出a﹣F的图象为曲线 C . 在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a﹣ $\text{[math]}$ 图象 D . 当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
3. （3）某次实验中打点计时器在纸带上依次打出一系列的点，取A、B、C、D、E五个计数点，距离如图2所示，每两个计数点间有四个点未画出，且计时器打点周期为0.02s，则打C点的瞬间，纸带的速度大小为m/s，纸带运动的加速度a=m/s² ．（计算结果都保留两位有效数字）
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12. 在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：
1. （1）实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是；
2. （2）实验中，已经测出小车的质量为M，砝码（包括砝码盘）的质量为m，若要将砝码（包括砝码盘）的重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是。
3. （3）在实验操作中，下列说法正确的是。（填序号）
  
  A . 求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量M′和m′，以及小车质量M，直接用公式 $\text{[math]}$ 求出 B . 实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车 C . 每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度 D . 先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系
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13. 某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。
1. （1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力。该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列的点，说明小车在做运动。
2. （2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力，以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到 $\text{[math]}$ ，测小车加速度a，作a﹣F的图象，如图丙图线正确的是。
3. （3）设纸带上计数点的间距为s₁和s₂。如图丁为用米尺测量某一纸带上的s₁、s₂的情况，从图中可读出s₁=3.10 cm，s₂=cm，已知打点计时器的频率为50 Hz，由此求得加速度的大小a=m/s²。
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