《2019年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題24 探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系實驗.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題24 探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系實驗.doc（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

專題24 探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系實驗 1．(6分) （2019云南大姚一中模擬）如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊的質(zhì)量為M，懸掛鉤碼的質(zhì)量為m，遮光條寬度為d，氣源開通后滑塊在牽引力的作用下先后通過兩個光電門的時間為Δt1和Δt2.當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間. (1)若光電計時器還記錄了滑塊從光電門1到光電門2的時間Δt，用上述裝置測量滑塊加速度，加速度的表達式為________(用所給物理量表示)． (2)用上述裝置探究滑塊加速度a與滑塊質(zhì)量M及滑塊所受拉力F的關(guān)系時，要用鉤碼重力代替繩子的拉力，則m與M之間應(yīng)滿足關(guān)系 _____________________________________________________________. (3)若兩光電門間的距離為l，用上述裝置驗證系統(tǒng)在運動中的機械能守恒．滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，滿足關(guān)系式____________________(用所給物理量表示)時，滑塊和鉤碼系統(tǒng)機械能守恒．正常情況下，在測量過程中，系統(tǒng)動能的增加量總是________(填“大于”、“等于”或“小于”)鉤碼重力勢能的減少量． 【名師解析】(1)滑塊通過光電門1和2的速度分別為v1＝、v2＝，根據(jù)加速度定義式可知加速度a＝＝. （2）由勻變速直線運動規(guī)律，v2=2ah，解得加速度。 （3）對系統(tǒng)由牛頓運動定律得出在實驗誤差允許范圍內(nèi)驗證的表達式。 4.（2018年11月浙江選考物理）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，兩個相同的小車放在光滑水平板上，前段各系一條細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中可放重物。小車的停和動通過用黑板擦按住小車后的細(xì)線和抬起來控制，如圖1所示。實驗要求小盤和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運動的力。 ①請指出圖2中錯誤之處：_______________________________。 ②調(diào)整好裝置后，在某次實驗中測得兩小車的位移分別是x1和x2，則兩車的加速度之比為_______________。 【參考答案】①拉小車的細(xì)線沒有與木板表面不平行。m沒有遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M ②x1∶x2。 【命題意圖】本題考查 “探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系實驗”。 5．（2019北京通州期中，13分）用圖3所示的實驗裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗。 （1）下面列出了一些實驗器材： 電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶、天平（附砝碼）。 除以上器材外，還需要的實驗器材有_________（選填選項前的字母）。 A．秒表 B．刻度尺 C．低壓直流電源 D．低壓交流電源 （2）實驗時把長木板右端墊高，在不掛砂桶且計時器打點的情況下，輕推一下小車，使小車拖著紙帶做勻速運動，這樣做的目的是____________________。 （3）長木板右端高度調(diào)好后，接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，圖4是打點計時器打出的一條清晰的紙帶。圖中標(biāo)出了A、B、C三個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為T。A、B間的距離x1，A、C間的距離x2。則實驗中該小車加速度的大小a =_________（結(jié)果用上述字母表示）。 （4）某同學(xué)通過數(shù)據(jù)處理作出了如圖5所示的加速度a隨合力F變化的圖像，從圖中可以看出圖線是一條經(jīng)過原點的直線。由此圖像可得a – F圖像的表達式為_________，小車和砝碼的質(zhì)量約為_________kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。 （5）現(xiàn)要驗證“物體質(zhì)量一定時，加速度與合外力成正比”這一規(guī)律。實驗裝置如圖6所示，實驗操作如下：一光滑長木板AB一端搭在固定在水平面上的豎直擋板上。讓小車自木板上一固定點O從靜止開始下滑到B點，用計時器記下所用的時間t，用米尺測出O、B之間的距離L以及O 到地面的高度h。改變高度h，重復(fù)上述測量。請分析說明如何根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖像驗證此規(guī)律。 【參考答案】（1）BD （2分）； （2）平衡摩擦力（2分）； （3） （2分）； （4）a = kF ，ms-2N-1 （2分），0.450.56 （2分）； 6．（9分）（2019河南名校聯(lián)盟尖子生調(diào)研）某同學(xué)用如圖所示的裝置做“探究加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”實驗。實驗中打點計時器所用的交流電頻率為f＝50Hz。 （1）該同學(xué)根據(jù)裝置圖安裝好裝置，做了必要的調(diào)節(jié)后進行實驗，打出一條紙帶，在紙帶上選取A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點間有4個點未標(biāo)出。 如圖所示，測出相鄰兩個計數(shù)點間的距離x1、x2、x3、x4、x5、x6，則打F點時小車速度的表達式vF＝______________（用測得及已知物理量的符號表示）。若求得打B、C、D、E、F點時小車的速度為下列表格中所示數(shù)據(jù)，以打A點為計時起點，請在下列坐標(biāo)紙上選取合適的標(biāo)度，作出v－t圖象。根據(jù)圖象求得打下G點時小車的速度vC＝_________m／s，小車的加速度a＝___________m／s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字） （2）保持小車質(zhì)量不變，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，測得多組合外力F及對應(yīng)的小車的加速度a，作出a－F圖象如下圖，發(fā)現(xiàn)圖象不過坐標(biāo)原點，經(jīng)分析，主要是某一步操作沒到位引起的，則需要重新進行的操作是_________。 A．增大小車的質(zhì)量　　　 B．減小小車的質(zhì)量 C．適當(dāng)增大長木板的傾角 D．適當(dāng)減小砝碼盤內(nèi)砝碼質(zhì)量 （3）重新操作到位后，保持懸掛的砝碼盤和盤中砝碼的質(zhì)量恒定，測得小車的質(zhì)量為M，通過改變小車中砝碼的質(zhì)量m，進行多次實驗，測得多組小車加速度a和小車中砝碼質(zhì)量m的數(shù)值，通過描點可得到－m關(guān)系圖象如圖，圖中縱軸的截距為b，則小車受到的拉力F＝_____________。 【參考答案】（1）（1分） 圖象見解析（2分） 0.34（0.33～0.35均給分）（1分） 0.41（0.39～0.42均給分）（2分） （2）C（1分） （3）（2分） 7．(2018余姚選考模擬)某同學(xué)在進行“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”實驗時，經(jīng)歷了以下過程： (1)在實驗準(zhǔn)備過程中，發(fā)現(xiàn)實驗室有兩種打點計時器，如圖1甲所示。該同學(xué)決定使用電火花打點計時器，該打點計時器對電源的要求是________。 A．交流220 V B．直流220 V C．交流4～6 V D．直流4～6 V (2)該同學(xué)欲通過圖乙所示裝置打出的紙帶(圖丙)來判斷是否已經(jīng)平衡摩擦力。 根據(jù)紙帶的點跡可以判斷：為進一步平衡摩擦力，圖乙中墊塊應(yīng)向________(選填“左”或“右”)移一些。 (3)在利用此裝置做實驗時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如圖丁。從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離(單位 cm)。則打下計數(shù)點3時小車的瞬時速度為________m/s，小車的加速度為________m/s2。(以上兩空均保留兩位有效數(shù)字) 丁 【名師解析】　電火花打點計時器使用交流220 V，選項A正確；根據(jù)紙帶點跡分析可知，小車在加速下滑，屬于平衡摩擦力過度，應(yīng)該將墊塊向左移動，以降低傾角；計數(shù)點3時的瞬時速度v＝ m/s≈0.38 m/s，小車的加速度由 Δx＝aT2，得a＝ m/s2≈0.16 m/s2。 【參考答案】　(1)A　(2)左　(3)0.38　0.16