課時評價作業（十九）加速度與力、質量之間的關系A級合格達標1.如圖所示為一氣墊導軌，導軌上安裝有一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可測出繩子上的拉力大小.力傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放.（1）該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d＝2.25mm.（2）實驗時，由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t＝1.0×10－2s，則滑塊經過光電門B時的瞬時速度為m/s.（3）若某同學用該實驗裝置探究加速度與力的關系.①要求出滑塊的加速度，還需要測量的物理量是_________________________________________________________________________________（文字說明并用相應的字母表示）.②下列不必要的一項實驗要求是.A.滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量B.應使A位置與光電門間的距離適當大些C.應將氣墊導軌調節水平D.應使細線與氣墊導軌平行解析：（2）實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，滑塊經過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經過光電門的平均速度，即v＝eq\f(d,t)＝eq\f(2.25×10－3,0.01)m/s＝0.225m/s.（3）①根據運動學公式a＝eq\f(v2,2s)，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是遮光條到光電門的距離s.②拉力是直接通過傳感器測量的，無須保證M≥m的實驗條件，故A錯誤；應使A位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B正確；應將氣墊導軌調節水平，使拉力等于合力，故C正確；要保持拉線方向與木板平面平行，拉力才等于合力，故D正確.答案：（2）0.225（3）①遮光條到光電門的距離s②A2.在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用如圖所示的裝置：實驗中，下列操作正確的是.A.平衡摩擦力時，應將重物用細線通過定滑輪系在小車上B.平衡摩擦力時，應將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器C.每次改變拉力的大小，需要重新平衡摩擦力D.實驗時，應先放開小車，后接通電源解析：平衡摩擦力時，應取下細線和鉤碼，讓小車僅僅系上紙帶穿過打點計時器限位孔，把木板一端抬高，通過小車重力分力平衡小車受到的摩擦力和打點計時器帶來的摩擦力，故A錯誤，B正確；平衡摩擦力后，改變拉力大小和小車質量都不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤；實驗時，應先接通電源，后釋放小車，故D錯誤.答案：B3.某學習小組利用圖甲所示的裝置探究質量一定時木塊的加速度與合力的關系.（1）在盡可能減小測量誤差的情況下，下列操作或應保證的條件正確的是.A.由于使用了彈簧測力計，不需要平衡摩擦力B.跨過木塊和滑輪的上、下兩段輕繩都應調成水平狀態C.沙和沙桶的總質量可以接近木塊的質量D.應先釋放木塊，再接通電源使打點計時器正常工作（2）同學們按正確操作進行實驗，得到的一條點跡清晰的紙帶如圖乙所示（相鄰兩計數點間還有四個計時點未畫出），用毫米刻度尺量得數據如下：s1＝1.50cm，s2＝2.27cm，s3＝3.04cm，s4＝3.82cm，s5＝4.57cm，s6＝5.36cm.已知打點計時器所接的是頻率為50Hz的交流電，根據紙帶可求出木塊的加速度大小為m/s2（結果保留兩位有效數字）.（3）若木塊的質量為M，當彈簧測力計的示數為F時，木塊的加速度大小可表示為a＝.解析：（1）由于使用了彈簧測力計直接測量繩的拉力，不需要滿足沙和沙桶的總質量遠小于木塊的質量；為了讓繩的拉力成為小車的合外力，必須平衡摩擦力，A錯誤，C正確；平衡摩擦力后木板是傾斜的，跨過木塊和滑輪的上、下兩段輕繩都應調成與木板平行，不應該是水平的，B錯誤；應先接通電源使打點計時器正常工作，后釋放木塊，D錯誤.故選C.（2）根據紙帶可求出木塊的加速度大小為a＝eq\f(（5.36＋4.57＋3.82）×10－2－（3.04＋2.27＋1.50）×10－2,（3×0.1）2)m/s2≈0.77m/s2.（3）若木塊的質量為M，當彈簧測力計的示數為F時，根據牛頓第二定律，木塊的加速度大小可表示為a＝eq\f(2F,M).答案：（1）C（2）0.77（0.76～0.78均可）（3）eq\f(2F,M)4.某實驗小組用圖甲所示裝置探究加速度與力的關系.（1）關于該實驗，下列說法正確的是.A.拉小車的細線要與木板平行B.沙桶和沙的質量要遠小于小車傳感器的質量C.平衡摩擦力時，需要用沙桶通過細線拉小車D.平衡摩擦力時，紙帶不要穿過打點計時器后連在小車上（2）圖乙中的兩種穿紙帶方法，你認為（選填“左”或“右”）邊的打點效果好.（3）實驗中得到一條如圖丙所示的紙帶，圖中相鄰兩計數點間還有4個點未畫出，打點計時器所用電源的頻率為50Hz.由圖中實驗數據可知，小車的加速度a＝m/s2.（結果保留兩位有效數字）（4）某同學根據測量數據作出的a-F圖像如圖丁所示.該直線不過坐標原點的原因可能是.解析：（1）為了保證拉力沿水平方向，拉小車的細線要與木板平行，A正確；本實驗采用力傳感器測量小車受到的力，故不需要要求沙桶和沙的質量遠小于小車和傳感器的質量，B錯誤；平衡摩擦力時，不需砝碼和小桶，但小車后面必須與紙帶相連，因為運動過程中紙帶受到阻力，C、D錯誤.故選A.（2）在實驗中紙帶應放在復寫紙的下方，這樣才能打出清楚的點，故右邊打點效果要好.（3）由逐差法可知加速度大小為a＝eq\f(CE－AC,4T2)＝eq\f(（0.0241＋0.0289）－（0.0140＋0.0189）,4×0.01)m/s2≈0.50m/s2.（4）由圖像可知，a-F圖像在a軸上有截距，這是由于平衡摩擦力過度造成的，即在實際操作中，平衡摩擦力時斜面傾角過大.答案：（1）A（2）右（3）0.50m/s2（4）平衡摩擦力時斜面傾角過大B級等級提升5.“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置如圖甲所示.小車后面固定一條紙帶，穿過電火花計時器，細線一端連著小車，另一端通過光滑的定滑輪和動滑輪與掛在豎直面內的拉力傳感器相連，拉力傳感器用于測量小車所受拉力的大小.（1）關于平衡摩擦力，下列說法正確的是.A.平衡摩擦力時，需要在動滑輪上掛上鉤碼B.改變小車質量時，需要重新平衡摩擦力C.改變小車拉力時，不需要重新平衡摩擦力（2）實驗中（選填“需要”或“不需要”）滿足所掛鉤碼質量遠小于小車質量.（3）某同學根據實驗數據作出了加速度a與力F的關系，圖像如圖乙所示，圖線不過原點的原因是.A.鉤碼質量沒有遠小于小車質量B.平衡摩擦力時木板傾角過大C.平衡摩擦力時木板傾角過小或未平衡摩擦力解析：（1）平衡摩擦力時，小車在不受拉力作用下做勻速直線運動，所以不能在動滑輪上掛上鉤碼，故A錯誤；平衡摩擦力時有mgsin