人教版必修一 4.2　实验 探究加速度与力、质量的关系 课时作业.doc

2实验:探究加速度与力、质量的关系知识点一实验原理1.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,我们得到了如图l4-2-1甲、乙所示的两个实验图像,描述加速度与质量关系的图线是,描述加速度与力的关系的图线是.图l4-2-12.图l4-2-2甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图,图乙是其俯视图.两个相同的小车放在比较光滑的水平板上(摩擦力很小,可以略去),前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里可放砝码.两个小车后端各系一条细线,细线后端用夹子固定,打开夹子,小盘和砝码牵引小车运动,合上夹子,两小车同时停止.用刻度尺测出两小车通过的位移,则位移之比就等于它们的加速度之比.为了探究加速度大小和力大小之间的关系,下列说法中正确的是()图l4-2-2a.使小盘和砝码的总质量尽可能等于小车质量b.若将小车放在粗糙水平板上,对实验结果没有影响c.位移之比等于加速度之比是因为小车的位移与加速度成正比d.可在两小盘内放置相同质量的砝码,在两小车内放置不同质量的砝码进行实验知识点二实验步骤3.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某组同学采用控制变量的方法来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系.下列措施中不需要或不正确的有() 首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力等于细绳对小车的拉力平衡摩擦力的方法是在塑料小盘中添加砝码,使小车能匀速滑动每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力实验中通过在小盘中增加砝码来改变小车受到的拉力实验中应先放开小车,然后再接通打点计时器的电源a.b.c.d.4.2018广西陆川月考 在“探究加速度a与物体所受合力f及质量m的关系”实验中:(1)甲同学用如图l4-2-3甲所示的装置探究加速度与力的关系,带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定.实验时,一定要进行的操作或注意的事项是(填选项前的字母).图l4-2-3a.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数fb.改变沙和沙桶的质量,打出几条纸带c.用天平测出沙和沙桶的质量d.为减小误差,实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量(2)甲同学若得到的a-f图像的斜率为 ,则小车的质量为.(3)乙同学用如图乙所示的装置探究加速度与合力的关系,得到a-f图像如图丙所示.图线(选填“”或“”)是在轨道右侧被抬过高情况下得到的.5.在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中,采用如图l4-2-4甲所示的实验装置.小车及车中的砝码总质量用m表示,盘及盘中的砝码总质量用m表示. _ _ 图l4-2-4(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近似等于盘和盘中砝码所受的总重力.(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码总质量m不变来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是(填选项前的字母).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.每次改变小车及车中砝码的总质量时,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.用天平测出m以及小车质量m,小车运动的加速度可直接用公式a=求出(3)另两组同学保持小车及车中的砝码总质量m不变,探究加速度a与所受外力f的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-f关系图像分别如图乙和图丙所示,回答下列问题:图乙中图线上端不是直线的原因是;图丙中图线不过原点的原因是.6.如图l4-2-5甲所示,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的挂钩上,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.图l4-2-5(1)该同学将实验器材如图甲所示连接后,实验时还需要注意(只需填一条注意事项).(2)实验中获得的一条纸带如图乙所示,o、a、b、c、d和e为纸带上六个计数点,o为运动时打的第一个点,则o、d间的距离为cm.(3)图丙是根据实验数据绘出的s-t2图像(s为各计数点至起点o的距离),由此图可算出加速度为m/s2.(保留两位有效数字)7.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,图l4-2-6为实验装置示意图. 图l4-2-6(1)为了保证实验条件和减小误差,必要的措施是(填选项前的字母).a.每次改变小车的质量后,需要重新平衡摩擦力b.将木板的一端垫高,使小车不受拉力时恰能在木板上做匀速运动 学 c.尽量使沙与沙桶的总质量比小车质量小得多d.同一条件下多打几条纸带(2)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到的a-f关系图像可能是图l4-2-7中的.(图中a是小车的加速度,f是细线作用于小车的拉力)图l4-2-72实验:探究加速度与力、质量的关系1.乙甲解析 甲图中的图像为过原点的倾斜直线,表明加速度a与横坐标轴所表示的物理量成正比,即甲图描述了加速度与力的关系;乙图为双曲线的一支,表明加速度与横坐标轴所表示的物理量成反比,故乙图描述了加速度与质量的关系.2.c解析 为了让小盘和砝码的总重力约等于绳子拉力,应使小盘和砝码的总质量远小于小车质量,且需平衡摩擦力,选项a、b错误;两车运动时间相等,小车的位移与加速度成正比,选项c正确;本题探究a与f的关系,需控制的变量为小车的质量,即两小车的质量相同,选项d错误. 学 3.b解析 平衡摩擦力时不要挂小盘,整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和小盘中砝码的质量,还是改变小车及车中砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力,所以步骤不正确;使用打点计时器应先接通打点计时器的电源再释放小车,步骤不正确.4.(1)ab(2)(3)解析 (1)小车受到的拉力等于弹簧测力计示数的2倍,可由弹簧测力计读出,不需要用沙和沙桶的总重力代替,所以本实验不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量.(2)对小车应用牛顿第二定律,有2f-f=ma,解得a=f-,则图线斜率 =,小车的质量m=.(3)根据a=f-可知,图线是由平衡摩擦力过度造成的,图线是由平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力造成的.5.(1)mm(2)b(3)随着f的增大,不满足m远小于m的条件没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足6.(1)平衡摩擦力或先接通电源后释放小车(2)1.20(1.19 1.21均可)(3)0.87(0.85 0.91均可)解析 (1)实验前要平衡摩擦力,实验时要先接通电源,再释放小车. 学 (2)由图示可得分度值为1 mm,o、d间的距离为2.20 cm-1.00 cm=1.