2014届高一物理探究加速度与力，质量之间的关系单元测试

一、选择题

1. 难度：中等

利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是(　　)

A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力

C．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，打点计时器处于工作状态

D．若纸带上的点分布均匀，说明已平衡了摩擦力

【解析】：选BCD.因为小车在运动时要受到阻力，纸带与打点计时器间也有阻力，将长木板一端垫高一些，利用小车重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力，此时不能将重物用细绳通过定滑轮系在小车上．

2. 难度：中等

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，下列做法和理由正确的是(　　)

A．实验中所用电源为低压直流电源

B．实验中纸带和细绳应与长木板严格平行，使力作用在物体运动方向的直线上

C．实验时，先放开小车，后接通电源

D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响

【解析】：选B.实验中所用电源为低压交流电源，频率为50 Hz，故A项错．实验时应先接通电源，打点计时器正常工作后，放开小车，故C错．实验中必须满足“重物的质量远小于小车的质量”，故D项错．选B项．

3. 难度：中等

如图是某些同学根据实验数据画出的图像，下列说法中正确的是(　　)

图3－2－4

A．形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

B．形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

C．形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

D．形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

【解析】：选AD.图甲和图丙是小车的质量确定不变，图甲中F＝0时，即不施加拉力就有加速度，说明长木板的倾角过大，A正确；图丙中，当拉力达到某一值前没有加速度，说明平衡摩擦力不足，即长木板倾角过小，故C错误；乙和丁是对小车的拉力F确定不变，乙图中，＝0时，即小车的质量无穷大时还有加速度，说明平衡摩擦力过度，木板倾角过大，B错误；丁图是小车的质量小到一定程度才有加速度，说明平衡摩擦力不足，木板倾角过小，故D正确．

4. 难度：中等

．如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为砂桶和砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池，电压为6 V，G是电键，请指出图中的三处错误：

图3－2－5

(1)____________________________ ___________________________________________；

(2)______________________________ _________________________________________；

(3)_______________________________________________________________________．

【解析】：(1)B接滑块的细线应水平(或与导轨平行)

(2)C滑块离计时器太远

(3)E电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电

5. 难度：中等

．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，备有下列器材：A.电火花计时器；B.天平；C.秒表；D.交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上)H.气垫导轨(一端带定滑轮)；I.毫米刻度尺；J.小型气泵

(1)实验中应选用的器材有________________________________________________________________________；

实验的研究对象________________________________________________________________________．

(2)本实验分两大步骤进行：①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________.

【解析】：本实验的重点是：在m一定时，根据不同力作用下打出的纸带，求出加速度；F一定时，根据不同质量条件下打出的纸带，求出加速度，故只要明确电火花计时器及气垫导轨的工作条件，则不难将器材选出．

6. 难度：中等

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图3－2－6甲所示．

图3－2－6

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________m/s².(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：

砝码盘中砝码总重力F(N)	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a (m·s^－2)	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

请根据实验数据作出a－F的关系图像．

图3－2－7

(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，请说明主要原因．

【解析】：(1)a＝＝m/s²＝0.16 m/s²或a＝＝m/s²＝0.15 m/s².

(2)如图所示

(3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，a－F的图线不过原点．