（课堂设计）高中物理 5.2 探究加速度与力、质量的关系同步精练 沪科版必修1.doc

第2课时 探究加速度与力、质量的关系1.关于本节的实验操作，下列说法中符合实际的是 ()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先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力，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解析：本实验采用的研究方法是控制变量法，保持三个相关量中的一个不变，研究另两个的关系，再保持另一个不变来研究，最后归纳总结出三者的关系答案：d图52102如图5210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s1、s2，则在实验误差允许的范围内，有 ()a当m1m2、f12f2时，s12s2b当m1m2、f22f2时，s22s1c当f1f2、m12m2时，s12s2d当f1f2、m12m2时，s22s1解析：题中m1和m2是车中砝码的质量，不能认为是小车的质量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，两车加砝码总质量仍相等，若f12f2，则a12a2，由sat2得s12s2，a对当f1f2时，若m12m2时，无法确定两车加砝码后的总质量关系，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答案：a3某实验小组的几名同学在探究加速度与物体的质量以及外力关系的实验中，当物体的质量一定时，分别根据实验数据画出了不同的实验图像，如图5211所示，下列说法中分析正确的是 ()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图5211解析：根据图像可分析，甲、乙两图中，当外力f0时加速度a0，则说明f0时已经有加速度，这说明木板倾角过大木板的倾角越大，小车获得的动力就越大，越容易出现甲、乙两图所对应的情况，因此a正确丙、丁两图中，当加速度a0时外力f0，即拉力不为零时加速度却仍为零，这说明还有摩擦力没有平衡掉，因此木板倾角过小，选项d正确答案：ad4在用实验探究加速度和力的关系时，下列关于实验的思路数据分析，正确的是 ()a实验的基本思想是：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系b实验的基本思想是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系c在处理实验数据时，以a为纵坐标，f为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与f成正比d在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比答案：abc图52125用如图5212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关系图像，并由图像确定am关系(1)该同学漏掉的重要实验步骤是_，该步骤应排在_步实验之后(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_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以下交流电压的学生电源上作am关系图像，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关系图像答案：(1)该同学漏掉的重要实验步骤是平衡摩擦力，该步骤应排在按图装好实验器材即b步实验之后(2)在上述步骤中，有错误的是步骤d，应把6 v电压的蓄电池改为6 v以下交流电压的学生电源(3)在上述步骤中，处理不恰当的是步骤g，应把am图像改为a图像6两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码(图5213(a)小车所受的水平拉力f的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线(图(b)，控制两辆小车同时开始运动和结束运动图5213由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，sat2/2，即sa，只要测出两小车位移s之比就等于测出它们的加速度a之比实验结果是：当小车质量相同时，_；当拉力f相等时，_.实验中用砝码(包括砝码盘)所受的重力gmg的大小作为小车所受拉力f的大小，这样做会引起实验误差，为了减小这个误差，g与小车所受重力mg之间需要满足的关系是：_.解析：实验过程中，当两小车质量相同时，砝码(包括砝码盘)重力越大，位移越大，则加速度越大，进行实验时会发现，加速度与所受拉力成正比；若砝码重力不变，即拉力不变时，质量越大的小车位移越小，即加速度越小进行测量分析知，加速度与质量成反比砝码(包括砝码盘)的重力大于小车所受的拉力，但如果砝码的重力g远小于小车的重力mg时，g近似等于拉力f.答案：加速度与拉力成正比加速度与质量成反比gmg7用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验，图5214是实验中一条打点的纸带，相邻计数点的时间间隔为t，且间距s1，s2，s3，s6已量出图5214(1)请写出三个不同的计算加速度的表达式(2)如图5215(a)，甲同学根据测量数据画出af图线，表明实验的问题是_(3)乙、丙同学用同一装置实验，画出了各自得到的af图线如图5215(b)所示，说明两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？并比较其大小图5215解析：(1)根据匀变速直线运动相邻相等时间内位移之差都相等可知，a为了减小误差，可采取多次计算求平均值的方法a()/3.同理还可以得出a()/3(2)由图像可知，小车在所受的力达到一定程度时才有加速度，因此可知，在实验过程中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(3)在af图像中，图线的斜率表示质量的倒数，斜率越大，质量越小，因此两同学做实验时，两小车及车上的砝码的质量不同，且m乙m丙答案：(1)a(s2s1)/t2a(s4s1)/3t2as6s5s4(s3s2s1)/9t2(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(3)两小车及车上的砝码的质量不同，且m乙m丙8“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图5216甲所示图5216(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5216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a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)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(ms2)0.691.181.662.182.70请根据实验数据在5217图中作出af的关系图像(3)根据提供的实验数据作出的af图线不通过原点，请说明主要原因解析：(1)计数点时间间隔t0