當前位置：人教版（2019）必修第一冊《第4章運動和力的關系》2023年單元測試卷（2）> 試題詳情

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，某同學使用了如圖1所示的裝置，打點計時器的打點頻率為50Hz。

（1）該同學得到一條紙帶，紙帶上每兩個計數(shù)點之間有4個點未標出，如圖2所示，相鄰兩點間的距離AB為10.0mm、BC為12.0mm、CD為14.0mm、DE為16.0mm、EF為18.0mm,則打E點時小車的速度為
0.17
0.17
m/s,小車的加速度為
0.20
0.20
m/s²（保留兩位有效數(shù)字）。
（2）該同學要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關系，應該保持拉力不變得到多組數(shù)據(jù)后他應描繪的圖象是
a-
1
M
a-
1
M
（選填“a-M”或“a-
1
M
”）。
（3）該同學通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象，如圖3所示，則：
①圖中的直線不過原點的原因是
平衡摩擦力過度
平衡摩擦力過度
。
②此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是
吊桶及砝碼的質(zhì)量過大，不滿足m＜＜M。
吊桶及砝碼的質(zhì)量過大，不滿足m＜＜M。
。

【考點】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關系．

【答案】0.17；0.20；a-

；平衡摩擦力過度；吊桶及砝碼的質(zhì)量過大，不滿足m＜＜M。

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/8/28 0:0:8組卷：28引用：2難度：0.8

相似題

1．某實驗小組的同學利用阿特伍德機裝置探究了加速度與外力、質(zhì)量的關系，除圖甲中的實驗器材外，實驗室還為其提供了秒表和10個質(zhì)量均為m₀的鉤碼。已知光滑定滑輪兩側(cè)物體A、B的質(zhì)量分別為產(chǎn)m₁、m₂，重力加速度取g=10m/s²。實驗時還進行了如下的操作：
（1）取n個鉤碼掛在物體A上，剩余的全部掛在物體B上。
（2）將裝置由靜業(yè)釋放，沿豎直方向固定的刻度尺測量出物體A下落的高度及下落h所需的時間t,則該過程的加速度a=
。
（3）改變鉤碼n的個數(shù)，重復以上操作，得出多組n、a的實驗數(shù)據(jù)，以a為縱坐標，n為橫坐標，將數(shù)據(jù)描繪在坐標系中并連線，如圖乙所示。
（4）由圖像可知物體A、B的質(zhì)量m₁=
，m₂=
。（均用m₀表示）
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：200引用：1難度：0.3
解析
2．如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機，是阿特伍德（G．Atwood1746-1807）創(chuàng)制的一種著名力學實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規(guī)律。某同學對對該裝置加以改進后用來驗證牛頓第二定律，如圖乙所示。
（1）實驗時，該同學進行了如下操作：
1、將質(zhì)量均為M（A的質(zhì)量包括擋光片、B的質(zhì)量包括掛鉤）的重物用細線連接后，跨放在定滑輪上，使其處于靜止狀態(tài)。測量出擋光片的上表面到光電門中心的距離h。
2、在B的下端掛上質(zhì)量為m的鉤碼C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及鉤碼C）中的物體由靜止開始運動，記錄擋光片擋光的時間為t。
3、擋光片的寬度為d,計算出A、B的速度大小為
，加速度大小為
。
（2）根據(jù)牛頓運動第二定律，應該滿足的等式是
（已知重力加速度為g）
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：57引用：1難度：0.7
解析
3．實驗與實踐
伽利略開創(chuàng)了“邏輯推理”與“實驗檢驗”有機結(jié)合的研究方法，被尊稱為“近代科學之父”。物理學是一門以觀察和實驗為基礎的學科，同時物理學也是一門方法論科學，人們在認識世界、探究自然奧秘的過程中總結(jié)出許多思想方法。領悟物理學思想、掌握物理學方法是學好物理的保障和關鍵。
（1）伽利略對自由落體運動的研究，是科學實驗和邏輯思維的完美結(jié)合，圖可大致表示其實驗和思維的過程。讓小球沿斜面滾下，測量相關量，然后多次改變斜面傾角進行實驗，最后推理出自由落體運動是一種勻加速直線運動。關于該實驗說法正確的是
；（單選）
A．伽利略直接測量的是小球運動的速度，驗證速度隨時間均勻變化
B．伽利略直接測量的是小球自由落體的位移，驗證位移與時間的二次方的關系
C．圖甲所示是實驗現(xiàn)象，圖丁所示是經(jīng)過合理外推后的現(xiàn)象
（2）某同學利用如圖甲所示的裝置做實驗，探究彈簧彈力與形變量的關系。
①實驗得到如圖乙所示彈力F與彈簧長度l關系圖線（不計彈簧重力），該彈簧原長l₀=
cm。實驗得出彈簧彈力與形變量成正比，該彈簧的勁度系數(shù)k=
N/m。
②選取了1、2兩根不同的彈簧，在實驗過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，彈簧質(zhì)量可忽略不計，他在同一個坐標系內(nèi)作出了彈力與彈簧形變量的F-x圖像，如圖丙所示。據(jù)此可知，彈簧1、2的勁度系數(shù)關系為k₁
k₂（選填“＜”、“=”、“＞”）。

（3）如圖是用DIS測定小車的加速度的實驗裝置。

①A是分體式位移傳感器的
器部分。
②實驗獲得的v-t圖如圖所示，是一輛從斜面下滑的小車運動的v-t圖，由圖可知，小車在AB段的運動可以近似地看作
運動，小車在AB段的加速度大小為
m/s²，小車在AB段的位移大小為
m。
（4）如圖（a）所示，兩位同學在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，桌上放一塊方木板，用圖釘把一張白紙釘在方木板上，再用圖釘把橡皮筋一端固定在板上的A點。在橡皮筋另一端系上兩條細繩形成結(jié)點，細繩的另一端系著繩套。先用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋；再用一個彈簧測力計通過細繩套拉橡皮筋。

（5）判斷一個彈簧測力計F單獨作用與力F₁、F₂共同（a）（b）作用效果相同的依據(jù)是
。
（6）如圖（b）是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果作出的力的圖示，其中
表示力F₁和F₂合力的理論值；
表示力F₁和F₂合力的實際測量值。（選填“F”、“F”）
（7）他們的實驗操作的部分步驟如下，老師指出①、②步驟中各有一處存在遺漏。
①一位同學直接取用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，平行于圖板互成角度地拉伸橡皮筋使結(jié)點至O點，另一同學記錄下O點位置、兩測力計對應拉力F₁、F₂的大小和方向。
……
②再用一只彈簧測力計，通過一個細繩套拉伸橡皮筋使其伸長相同長度，記錄測力計的示數(shù)F和細繩的方向，并按同一標度作出F的圖示。
……
請說明：
①步驟中遺漏的內(nèi)容
；
②步驟中遺漏的內(nèi)容
。
（8）兩同學懷疑實驗中的橡皮筋會因多次拉伸而彈性發(fā)生變化，于是設計如下實驗來探究：將釘有白紙的圖板豎直固定，橡皮筋上端固定于O點，一個細繩套上掛一重物，用與白紙平行的水平力拉另一細繩套，緩慢移動結(jié)點，在白紙上記錄下結(jié)點的軌跡，如圖（c）中“軌跡1”所示。

把橡皮筋多次拉伸后，重復實驗，在同一張紙上記錄下結(jié)點的軌跡2，如圖（d）所示。過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點，則兩次實驗中橡皮筋分別被拉到a、b時，橡皮筋拉力的方向
（選填“相同”或“不同”），由此推斷拉力的大小F_a
F_b（選填“＞”、“＜”或“=”）。
發(fā)布：2024/10/20 6:0:3組卷：63引用：1難度：0.5
解析

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