【同步练习】《实验：探究加速度与力、质量的关系》（人教）.docx

实验：探究加速度与力、质量的关系同步练习制作人：蚌埠二中 刘毅 选择题1、“控制变量法”是物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。在探究加速度与力、质量的关系的实验中，我们就用到了“控制变量法”。下列说法中，你认为符合实际的是（ ）A通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B通过保持小车的质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D先保持改变小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持改变力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系2、探究“加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。为了消除小车与水平面之间摩擦力的影响，应采取的做法是（ ）A将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动C使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上FaOII（乙）I（甲）3、（多选）在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中，甲、乙两位同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像分别为图中的直线和直线，直线、在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是（ ）A实验前甲同学没有平衡摩擦力B甲同学在平衡摩擦力时把长木板的末端抬得过高了C实验前乙同学没有平衡摩擦力D乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了4、(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确的是()A小车所受的合力就是所挂小盘和重物的总重力B小车所受合力的大小等于小盘与重物通过细绳对小车施加的拉力C只有平衡摩擦力后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力D只有平衡摩擦力后，且当小车的质量m远大于小盘与重物的总质量m0时，小车所受合力的大小才可认为等于小盘与重物的总重力5、(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置则下列说法中正确的是()A本实验主要采用控制变量的方法来研究加速度与力、质量的关系B在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量C在探究加速度与质量的关系时，作出a图象能更直观判断出二者间的关系D无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小6、如图所示，在研究牛顿第二定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间，两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A当m1m2、F12F2时，x12x2B当m1m2、F12F2时，x22x1C当F1F2、m12m2时，x12x2D当F1F2、m12m2时，x22x1 填空题7、有四个实验小组完成用“控制变量法”探究“加速度与物体质量的关系”的实验时：（1）实验过程中，需要保持 不变。amOOaAFAvFOOOmABCDBAFAvF（2）（多选）为了验证“加速度与物体质量成反比”的猜想，采用图象法处理数据。图乙是四个小组描绘出的不同图象，你觉得能够准确验证上述猜想的图象有（ ）（3）某小组用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的加速度时，得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点。0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出。测得相邻计数点的距离依次为s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.38cm，s4=2.88cm，s5=3.39cm，s6=3.87cm。则物体的加速度_m/s2。(结果保留两位有效数字) 实验探究题8、用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：A用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量；B按图装好实验器材；C把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；D将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车的质量；E保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验；F分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；G作aM关系图象，并由图象确定aM关系(1)该同学漏掉的重要实验步骤是 ，该步骤应排在 步骤之后(2)在上述步骤中，有错误的是 ，应把 改为 (3)在上述步骤中，处理不恰当的是 ，应把 改为 9、利用计算机辅助实验系统可定量研究加速度a与作用力F及小车质量m的关系. (1)当小车质量m一定时，测得小车在不同拉力F作用下运动的加速度a.得到如图甲所示的aF图线后，并由此得出结论： 甲 乙(2)当作用力F一定时，测得小车加速度a与小车质量m的关系如表所示.a/(ms2)4.02.721.61.31.0m/kg0.20.30.40.50.60.8为了清晰明确的研究a与m的准确的定量关系，在如图乙图象的横轴括号中，应填上对应的物理量的符号为 ，并得出结论： 10、在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车拖动纸带打上的点计算出(1)当M与m的大小关系满足_时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该作a与_的图象(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？()A拉力FB质量M答案与解析 选择题1、答案：D解析：本实验利用控制变量的方法探究加速度与力、质量的关系，即先控制力不变，看加速度与质量的关系；再控制质量不变，看加速度与力的关系2、答案：C解析：平衡摩擦力即利用小车的下滑分力平衡滑动摩擦力，所以要把长木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车不挂重物时恰好能做匀速运动。3、答案：BC解析：由甲图可知，当不提供拉力时，小车已获得一定的加速度，说明木板垫得过高；由乙图可知，当施加一定拉力时，木板才有加速度，说明乙可能没有平衡摩擦力或木板垫得过低。4、答案：CD解析：小盘与重物的总重力不能说成是小车所受的合外力，故选项A错误由于小车下滑必受摩擦力作用，平衡摩擦力之后，实际上是mgsinFf(mgsin为小车重力沿斜面方向的分力，Ff为小车所受的摩擦力)，此时，小车所受合力等于细绳的拉力，故选项B错误，选项C正确又因为小盘与重物拉动小车共同加速运动，细绳对小车的拉力并不等于小盘与重物的总重力可以证明只有当小车的质量m远大于小盘与重物的总质量m0(即mm0)时，细绳中的拉力才可近似等于小盘与重物的总重力，也只有平衡了摩擦力之后，小车所受合力才近似等于小盘与重物的总重力，故选项D正确5、答案：AC解析：在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，由于变量较多，因此采用了“控制变量法”进行研究，分别控制一个物理量不变，看另外两个物理量之间的关系，故选项A正确；在探究加速度与外力的关系时，应该保持小车的质量不变，故选项B错误；要直观地反映两个物理量之间的关系，可以通过作图来解决但是只有作出一条直线，才可以直观地反映两个变量之间的关系在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a图象，故选项C正确；当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，故选项D错误6、答案：A解析：本题中只说明了两小车是相同的，并未告诉小车的质量是多少当m1m2时，两车加砝码质量仍相等，若F12F2，则a12a2，由xat2，A项对若m12m2时，无法确定两车加砝码后的质量关系，两小车的加速度关系也就不明确，故无法判定两车的位移关系 填空题7、答案：(1)合外力 （2） B （3）利用逐差法得：a=0.50m/s2 实验探究题8、【解析】本题主要考查对实验原理和实验步骤的理解和分析，实验中把小桶及其中砂子的重力看做与小车所受拉力大小相等，没有考虑摩擦力，故必须平衡摩擦力电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上将无法工作，必须接在6 V以下交流学生电源上作aM关系图象，得到的是双曲线，很难作出正确的判断，必须“化曲为直”，改作a关系图象【答案】(1)平衡摩擦力B(2)步骤D6 V电压的蓄电池6 V以下交流学生电源(3) 步骤GaMa9、【解析】(1)当小车质量m一定时，aF图象是过原点的直线，根据图象结合数学知识可知：质量一定，加速度与外力成正比(2)根据牛顿第二定律可知Fma，因此若画出a的关系，可以更加直观的得出结论，具体图象如下所示：因此由图象可知：外力一定，加速度与质量的倒数成正比，即与质量成反比【答案】(1)质量一定，加速度与外力成正比(2)外力一定，加速度与质量成反比10