《实验：探究加速度与力、质量的关系》实验：探究加速度与力、质量的关系 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《实验：探究加速度与力、质量的关系》实验：探究加速度与力、质量的关系

1单选题

小明用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，实验中不需要的操作是(　　)

A

先接通电源，后释放小车

B

用秒表测出小车运动的时间

C

调节定滑轮的高度，使细绳与长木板平行

D

将长木板右端垫高，平衡小车和纸带受到的摩擦力

题目答案

B

答案解析

分析：

探究加速度与力的关系实验时，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．小车的加速度应根据打出的纸带求出．

解答：

解：A、实验时应先接通电源，后释放小车．故A正确；B、探究加速度与力和质量的关系，加速度的大小可以通过纸带求解，打点的时间间隔已知，不需要测量小车运动的时间．故B错误；C、若连接砝码盘和小车的细绳与长木板不保持平行，则绳子的拉力分力等于小车的合力，这样导致误差增大，故C正确；D、实验时需平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，即平衡小车和纸带受到的摩擦力．故D正确．本题选错误的，故选：B．

点评：

该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力．

纠错重做

2多选题

(多选)在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图所示)，下列说法中正确的是(　　)

A

连接砝码盘和小车的轻绳应和长木板保持平行

B

平衡摩擦力后，长木板与水平面夹角不能改变

C

小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车

D

实验时难以直接得到小车受到的牵引力，通常将砝码的重力近似看作小车的牵引力

E

为尽量减小实验误差，应使砝码的质量远小于小车的质量

题目答案

ABCDE

答案解析

分析：

验证牛顿第二定律实验，实验前要平衡摩擦力，实验时要先接通电源，后放开小车；当砝码质量远小于小车质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码重力；根据实验注意事项分析答题．

解答：

解：A、为使小车受到的拉力等于砝码(包括砝码盘)的重力，连接砝码盘和小车的轻绳应和长木板保持平行，故A正确；B、实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力后，在实验过程中，长木板与水平面夹角不能改变，故B正确；C、实验时，小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车，故C正确；D、实验时难以直接得到小车受到的牵引力，通常将砝码的重力近似看作小车的牵引力，故D正确；E、当砝码质量远小于小车质量时，可以近似认为小车受到的拉力等于砝码重力，因此实验时，为尽量减小实验误差，应使砝码的质量远小于小车的质量，故E正确；故选：ABCDE．

点评：

本题考查了实验注意事项，知道实验原理与实验注意事项即可正确解题．

纠错重做

3多选题

(多选)在《验证牛顿第二定律》实验中，下面的说法中正确的是（　　）

A
平衡摩擦力时，小桶应用细线通过法滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂
B
实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于砂和小桶的质量
C
实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比
D
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

题目答案

BD

答案解析

分析：

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，使得砂和小桶的重力等于小车的合力，需平衡摩擦力，平衡摩擦力时，不挂砂和小桶，小车后面需连接纸带．因为小车做加速运动，桶和砂的重力不等于绳子的拉力，需保持小车和砝码的质量远大于砂和小桶的质量．

解答：

解：A、平衡摩擦力时，要求小车在无动力你情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．故A错误．

B、根据牛顿第二定律得，以整体为研究对象有mg=(m+M)a，解得a=$\frac {mg}{M+m}$，则绳子的拉力F=$\frac {mMg}{m+M}$=$\frac {mg}{1+$\frac {m}{M}$}$，当m远小于M，即砂和小桶的质量远小于小车和砝码的质量时，绳子的拉力等于砂和小桶的重力．故B正确．

C、实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点不在同一条直线上，是曲线．应该做a与$\frac {1}{M}$图线，若图线为直线，证明加速度与质量成反比．故C错误．

D、因为小车运动过程中纸带也要受到阻力，所以平衡摩擦力时，小车后面你纸带必须连好．

故选：BD．

点评：

实验时需要提前做的工作有两个：第一，平衡摩擦力．第二，让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m．平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．

纠错重做

4多选题

(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是（　　）

A
“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零
B
“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡
C
“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力
D
“平衡摩擦力”时应将小车在钩码通过细绳和滑轮而拉动运动过程中进行调整

题目答案

BC

答案解析

分析：

小车所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，其目的是使小车所受的合力等于细绳对小车的拉力；

恰好平衡摩擦力时，小车拖动纸带，不给小车提供拉力，给小车一个初速度，小车做匀速直线运动，由打点计时器打出的纸带点迹间距应该是均匀的．

解答：

解；A、小车所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，故A错误，B正确；

C、平衡摩擦力后，小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相等，小车所受的合力等于细绳对小车的拉力，故C正确；

D、“平衡摩擦力”时不应挂钩码，调节斜面的倾角，给小车一个初速度，使小车做匀速直线运动即可，故D错误；

故选：BC．

点评：

只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握

纠错重做

5单选题

在验证牛顿第二定律的实验中：某组同学用如图(甲)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，下列措施中不需要和不正确的是（　　）

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，在塑料小桶中添加砝码，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实验中通过在塑料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．

A
①③⑤
B
②③⑤
C
③④⑤
D
②④⑤

题目答案

B

答案解析

分析：

探究加速度与力的关系实验时，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．小车的加速度应根据打出的纸带求出．

解答：

解：①实验时首先要平衡摩擦力，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，小车与纸带相连，小车前面不挂小桶，把小车放在斜面上给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动；

③每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力；

④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力是正确的；

⑤实验中应先接通电源，后放开小车；

由此可见：①④正确，②③⑤错误，故B正确．

故选：B．

点评：

本题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力．

纠错重做