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新教材暑假专题必修一
第四章 第2节 实验:探究加速度与力、质量的关系
1.以下为“探究加速度与力、质量关系”的实验。
(1)小刚在探究加速度与某个物理量的关系时,其中的两次实验装置如图甲所示,根据实验装置可以判定,小刚在探究加速度与________的关系(填“力”或“质量”)
(2)如图乙所示为小刚在实验中得到的一条纸带,两相邻计数点间还有四个点没有画出,已知打点周期为 0.02s。根据纸带上数据,计算打计数点 3 时小车的速度为________ m/s
(3)小刚研究加速度与力的关系时,做出的加速度与力的图像如图丙所示,根据图像推测,小刚在实验操作中重要的疏漏是_________
2.某学习小组组装了一套如图所示的装置,欲探究“物体的加速度与力的关系”,已知图中小车的质量用M表示,钩码的质量用m表示。
(1)实验中,为了复杂问题简单化,需要通过各种各样的操作,例如让小车所受合外力约等于钩码的总重力,以下操作和描述正确的是__________
A.把长木板右端适当垫高,以平衡小车所受的摩擦力
B.调节滑轮高度,使细线与长木板平行
C.使钩码的质量m远大于小车的质量M
D.小车的加速度可用求解
(2)现有打出的一条纸带,记录如图所示,图中O点为纸带的第一个计数点,依次为A、B、C、D、E、F五个计数点,相邻计数点间还有四个点未标出。利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=_____m/s2。(结果保留2位有效数字,已知交流电的频率为50Hz)
(3)若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想,在作图线时以a为纵坐标,画出一条直线,应该以(______)为横坐标
A.F B.F2 C. D.
3.探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
(1)下列说法正确的是_____________。
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.小车释放前应靠近打点计时器,且先释放小车后接通打点计时器的电源
C.本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作(mA为小车质量)图象
(2)在这一实验中,三位同学通过实验分别作出a-F图象,如图中的A、B、C线所示,试分析:未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足得到的a-F图象是图中的图线_____;平衡摩擦力过度足得到的a-F图象是图中的图线_____;没有满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量得到的a-F图象是图中的图线________。(选填“A”、“B”、“C”)
(3)打点计时器使用的交流电频率f=50Hz,如图所示是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出,根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为______m/s2(结果均保留两位有效数字)。
4.图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是______。
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是_______。
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
③下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7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。量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm,sBC=4.65cm、sCD=5.08cm,sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=_____m/s2(结果保留2位有效数字)。
5.“验证牛顿第二定律”的实验装置如图所示。按图设置好实验装置后,把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码。
(1)同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材:
A.交流电源、导线
B.直流电源、导线
C.天平(含配套
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