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1、高三物理实验试题汇编：探究加速度与力和质量的关系1.（2012山东潍坊高三期末）(6分)某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器控钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的aF图象； (1)图线不过坐标原点的原因是 ； （2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量 (填“是”或“否”)； (3)由图象求出小车和传感器的总质量为 kg。2.（2012四川宜宾第一次调研）、如图8为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。(1)在研究加
2、速度和力的关系的实验中，必须采用控制变量法,应保持_不变，用钩码所受的重力作为_用DIS测小车的加速度。(2)在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于始终没有满足Mm(m为钩码的质量）的条件,结果得到的图像应是如下图9中的图（ ）.答案： 钩码轨道位移传感器（发射器）位移传感器（接收器）小车图（a）3.（2012上海金山区高三期末）、（6分）在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中，装置如图（a）所示。图（b）a1/M（1）本实验是通过 来改变对小车的拉力，通过增加小车上的配重片来改变小车的质量，通过位移传感器测得小车的vt图像，通过_得到小车的加速度。（2）图（b）为小车所受作用力不变
3、时实验所得的a1/M图像，从图像上可以看到直线不过原点，其原因是 （A）钩码质量过大t/p/105Pa0-2730.501.002.001.50（B）轨道倾斜，左端偏高（C）轨道倾斜，右端偏高（D）小车与轨道间的摩擦偏大3、（1）（2分）改变钩码的个数，（2分）图像的斜率（2）（2分）BD4（2012上海金山区高三期末）、（6分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：（1）某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，各组实验的测量数据如下。若要计算当地的重力加速度值，应选用第_组实验数据。 组别摆球材料摆长L/m最大摆角全振动次数N/次1铜0.4015202铁1.005503铝0.401
4、5104木1.00550L/mT2/s2OM（2）甲同学选择了合理的实验装置后，测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2L图象中的实线OM，并算出图线的斜率为k，则当地的重力加速度g_。（3）乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学做出的T2L图象为 （A）虚线，不平行OM （B）虚线，平行OM（C）虚线，平行OM （D）虚线，不平行OM4、（1）（2分）2加速度传感器力传感器小车乙小车甲弹簧（a）（2）（2分）（3）（2分）B5（2012上海卢湾区期末测试）某班级同学用如图（a）所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系。甲、乙两辆小车放
5、在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器（可以测量乙在任意时刻的加速度大小），力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。Oa/ms-2F/Nm4m2m15101520510152025（b）（1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是（ ）（多选）（A）轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力（B）轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力（C）实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据（D）实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据（2）四个实验小组选用的小车乙
6、（含力传感器）的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg，其中有三个小组已经完成了a-F图像，如图（b）所示。最后一个小组的实验数据如下表所示，请在图（b）中完成该组的a-F图线；实验次数123456拉力F（N）24.520.017.512.08.14.8加速度a（m/s2）16.313.311.78.05.43.2（3）在验证了a和F的关系后，为了进一步验证a和m的关系，可直接利用图（b）的四条图线收集数据，然后作图。请写出具体的做法：如何收集数据？_；Oa/ms-2F/Nm4m2m1510152051015202529（2）为了更直观地验证a和m的关
7、系，建立的坐标系应以_为纵轴：以_为横轴。5（9分）（1）BD（2）（如右图）（3）在a-F图像上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据。加速度a；质量的倒数1/m位移传感器（接收器）位移传感器（发射器）小车轨道重物6（2012上海浦东期末测试）（6分）在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组的实验装置如图所示。实验时先平衡小车所受的摩擦力，然后用重物通过细线拉动小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道左端。实验中把重物的重力作为拉力F，先后用不同质量的小车做了两组实验，每组实验
8、中取了重物重力六个不同的值，取得实验数据并标在了aF坐标中。（1）在坐标系中分别作出小车加速度a和拉力F的关系图线；a(m/s2)F(N)0.721.442.162.883.602.44.87.2O小车质量M=0.2kgF(N)0.080.160.240.320.400.30.60.9O小车质量M=0.4kga(m/s2)第1组实验第2组实验（2）请根据做出的图线进行分析评价，实验误差比较大的是第_（选填“1”或“2”）组实验，造成误差较大的主要原因是：_。小车轨道钩码7（2012上海普陀期末测试）（5分）如图所示为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和质量的关系”的实验装置
9、。（1）小车上安装的是位移传感器的_ 部分。（2）在该实验中，应使钩码的质量_小车的质量（填远大于、远小于或等于）。（3）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。通过多次实验，得到的数据，画出图象，结果发现图象明显偏离直线。如果F不断增大，AB这一曲线不断延伸，那么加速度趋向值为 。27（1）发射，（2）远小于，（3）重力加速度g，8（2012湖北襄阳12月调研）（10分）光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，l、2是固定在木板上的两个
10、光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2 （1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持Mm，这样做的目的是 ; （2）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量 ，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a= ； （3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像 （4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是： 。8（10分）小车所受合外力大小等于(或约等
11、于)mg(2分)两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）(2分) （或“”）(2分)如右图(2分) 木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）(2分)9.（2012届上岗中学12月调研）（9分）为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置请思考探究思路并回答下列问题：打点计时器木车纸带钩码电源插头（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是_A将不带滑轮的木板一端垫高适当，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好
12、做匀速运动D将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动ABCDEFGx1x2x3x4x5x6（2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表达式为a=_；O（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为_；（4）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码质量不变，改变小车质量m，得到的实验数据如下表：实验次数12345小车加速度a/ms-20.770.380.250.1
13、90.16小车质量m/kg0.200.400.600.801.00为了验证猜想，请在下列坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象Oa/ms-2m-1/kg-19. （1）C；（2）；（3）mM；（4）如图所示。10（2012广东东莞期末）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上KS*5U.C#O%下画出两条平行线P、Q，并测出间距。开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木块放回原处并按住，
14、继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间。 木块的加速度可以用、表示为。 改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度与弹簧秤示数F的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是。PQd第34题（3）图 用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比， 它的优点是。A可以改变滑动摩擦力的大小B可以更方便地获取更多组实验数据C可以更精确地测出摩擦力的大小D可以获得更大的加速度以提高实验精度第34题（4）图aFOAaOFBaOFDCaFOF010 （3分） C ，（3分） BC （3分） 11（2012景德镇第一次质量检测）、某同学使用了如图所示的装置，探究加速度与
15、力、质量的关系。实验中已通过调节长木板倾角，平衡了摩擦力。（1）若小车的总质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m，重力加速度为g，则小车释放后受到的合力应为_;当满足_条件时，可认为小车受到合外力大小等于砝码和砝码盘的总重力大小。（2）如图为某同学在实验中打出的纸带，计时器打点的频率为50Hz.在纸带上标出O、A、B、C、D各计数点，相邻两计数点间的距离分别为50.0mm、54.6mm、59.1mm、63.5mm.则小车运动的加速度为_ 11、（1）细线拉力 mM (2)0.45第10题A B 纸带 C12（2012盐城摸底）如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，
16、B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。a 0 第10(2)题F 甲乙丙（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实验时应先释放小车后接通电源C本实验m2应远大于m1D在用图像探究加速度与质量关系时，应作a-图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a- F图像，可能是图中的图线 。(选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)单位：cm第10(3)题2.402.893.39（3）如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出
17、，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小 m/s2。（结果保留二位有效数字）12（1）D（3分） （2）3 （2分） （3）0.48或0.49（3分）13(2012南京学情调研)（9分）某同学在做“探究加速度a与力F、质量m的关系”实验时，使用了如图（a）所示的实验装置简图实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上打出的点求得来源:高.考.资.源.网 GK.CANPOINT.CN（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2（保留两位有效数字）（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持砂和小桶质量不变，改变
18、小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如下表：次 数1234567来源:学#科#网Z#小车加速度a/ms-21.721.481.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.290.330.400.500.711.001.67质量倒数/kg-13.453.032.502.001.411.000.60根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图（c）方格坐标纸中选择恰当变量建立坐标系，并作出相应的图线根据所作出的图线，可以得出的结论是 （3）在“探究加速度a与力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图（d）
19、所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是 13答案： 打点计时器木车纸带钩码电源插头14（2012栟茶中学一模）为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置请思考探究思路并回答下列问题：（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是_A将不带滑轮的木板一端垫高适当，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动（2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到
20、一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表达式为a=_；ABCDEFGx1x2x3x4x5x6（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为_；（4）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码质量不变，改变小车质量m，得到的实验数据如下表：实验次数12345小车加速度a/ms-20.770.380.250.190.16小车质量m/kg0.200.400.600.801.00为了验证猜想，请在下列坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象O
21、BA第13题Oa/ms-2m-1/kg-114. （1）C；（2）；（3）mm（每空1分）；作图（4分）（横坐标1分，图象3分）1/M(kg-1)a/(ms-2)00.51.01.52.01.02.03.04.05.017(2012无锡期中)、如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2（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实验时应先释放小车后接通电源 C本实验m2应远大于m1 D在用图像
22、探究加速度与质量关系时，应作a一图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线 （选填“甲”、“乙”、“丙”）（3）如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出，由此可求得小车的加速度大小 m/s2（结果保留二位有效数字）17. （1）D (2) 丙 （3） 0.49或0.5018（2012泰兴期中调研）（12分）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.小车 纸带 计时器 M 长木板 m沙和沙桶 图甲（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。计时
23、器大点的时间间隔为0.02s.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）某探究学习小组的同学欲以上图装置中的小车为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：你认为还需要的实验器材有 （3）实验时为了保证滑块受到的合力 与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质 量应满足的实验条件是 ，实验时首先要做
24、的步骤是 （4）在上面的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1 v2）则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为 （用题中的字母表示）（5）如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1 v2）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，则最终需验证的数学表达式为 （用题中的字母表示）。18. （12分）（1）0.16（2分） （2）天平，刻度尺（2分）（3）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力（2分）（4） （3分） （5）（3分）第 13 页 共 13 页