高考物理一轮复习 课时作业 第14讲 实验：探究加速度与力、质量的关系.doc

2013届高三物理总复习精品课时作业第14讲 实验：探究加速度与力、质量的关系1某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在物体受外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示实验次数物体的质量m(kg)物体的加速度(m/s2)物体质量的倒数(kg1)10.200.785.0020.400.382.5030.600.251.6740.800.201.2551.000.161.00(1)从表中的数据你可得出的结论为_(2)物体受到的合力大约为_【解析】(1)在合外力一定的条件下，物体的加速度与物体的质量成反比(2) f合0.155 n.【答案】(1)略(2)0.155 n2在“探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系”时，采用如图甲所示的实验装置，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后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出(1)当m与m的大小关系满足_时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力. (2)一组同学在先保持盘及盘中砝码的质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是_a平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上b每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力c实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源d小车运动的加速度可用天平测出m以及小车的质量m，直接用公式a求出(3)在保持小车及车中砝码的质量m一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，两位同学得到的af关系分别如图乙、丙所示(a是小车的加速度，f是细线作用于小车的拉力)其原因分别是：乙图：_；丙图：_.【答案】(1) mm(2)acd(3)平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了没有平衡摩擦力或木板的倾角过小3现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数，给定的器材如下：一倾角可以调节的长木板(如图所示)、木块、计时器一个、米尺(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤：让木块从斜面上方一固定点d从静止开始下滑到斜面底端a处，记下所用的时间t.用米尺测量d与a之间的距离s，则木块的加速度a_.用米尺测量长木板顶端b相对于水平桌面ca的高度h和长木板的总长度l.设木块所受重力为mg，木块与长木板之间的动摩擦因数为，则木块所受的合外力f_.根据牛顿第二定律，可求得动摩擦因数的表达式_，代入测量值计算求出的值. 改变_，重复上述测量和计算求出的平均值. (2)在上述实验中，如果用普通的秒表作为计时器，为了减少实验误差，某同学提出了以下的方案：a选用总长度l较长的木板b选用质量较大的木块c使木块从斜面开始下滑的起点d离斜面底端更远一些d使长木板的倾角尽可能大一点其中合理的意见是_(填写代号)【解析】(2)板l较长，测量的相对误差较小，下滑的时间长，测量的相对误差也较小【答案】(1)(h)长木板的倾角(或长木板顶端距水平桌面的高度)(2)ac4在“探究牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系实验装置如图所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为_已知两车的质量均为200 g，实验数据如表中所示.实验次数小车拉力f/n位移s/cm拉力比f甲/f乙位移比s甲/s乙1甲0.122.30.500.51乙0.243.52甲0.229.00.670.67乙0.343.03甲0.341.00.750.74乙0.455.4(1)分析表中数据可得到结论： _.(2)该装置中的刹车系统的作用是_(3)为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？(只需提出一个建议即可)_.【解析】sat2(1) 在实验误差允许的范围内，当小车的质量保持不变时，由于sf，说明af(2)控制两车同时运动和同时停止(3)调整轨道平衡摩擦力(或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等) 【答案】略5图甲为“探究加速度与力、质量的关系” 的实验装置两组同学根据实验数据作出了如图乙、丙所示图象(1)图乙中三条图线的直线部分的斜率不同，原因是()a小车的总质量不同b小车所受的合外力不同c小车的加速度不同(2)图丙的图线不过原点的原因可能是()a平衡摩擦力时木板与水平面的夹角太小b平衡摩擦力时木板与水平面的夹角太大c改变外力时没有重新平衡摩擦力(3)以上两图中的图线上部都发生弯曲的原因可能是()a以钩码重力当做小车所受的合力b以绳的拉力当做小车所受的合力c由于将木板一端垫起平衡摩擦的缘故【答案】(1)a(2)b(3)a6图甲为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 的实验装置用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距l 48.0 cm的a、b两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达a、b时的速率(1)实验主要步骤如下：将拉力传感器固定在小车上；平衡摩擦力，让小车在没有拉力作用时能做_运动；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连； 接通电源后自c点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线的拉力f的大小及小车分别到达a、b时的速率va、vb；改变所挂钩码的数量，重复的操作(2)下表中记录了实验测得的几组数据，vv是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a_，请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留3位有效数字)次数f(n)(vv)(m2/s2)a(m/s2)10.600.770.8021.041.611.6831.422.3442.624.654.8453.005.495.72(3)根据表中数据，在