【同步导学】2012高中物理 5.2练习 沪科版必修1

用心 爱心 专心 1 20122012 新课标同步导学高一物理练习 新课标同步导学高一物理练习 5 25 2 沪科版必修 沪科版必修 1 1 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 1 为了探究力 质量与加速度三个物理量之间的关系 可以在物体质量一定的情况下 探究物体的加速度与 的关系 再在物体受力一定的情况下 探究物体的加速度跟 的关系 最后通过逻辑推理得出加速度与力 质量之间的关系 这种物理学常用的 探究方法叫 答案 力 质量 控制变量法 2 外力是使物体产生 的原因 物体运动状态发生改变时 物体一定具有 物体一定受到 的作用 答案 加速度 加速度 外力 3 在探究保持质量不变时加速度与物体受力间关系的实验中 小车质量M和砝码质量 m分别选取下列四组值 A M 500 g m分别为 50 g 70 g 100 g 125 g B M 500 g m分别为 20 g 30 g 40 g 50 g C M 200 g m分别为 50 g 75 g 100 g 125 g D M 200 g m分别为 30 g 40 g 50 g 60 g 若其它操作都正确 那么在选用 组值测量时所画出的图线较准确 在选用此组 值 m取 g时实验误差较大 答案 B 50 4 某次实验用打点计时器交流电的频率为 50 Hz 纸带的记录如图所示 图中前几个点 模糊 因此从A点开始每打五个点取一个计数点 其中B C D E点的对应速度 vB m s vC m s vD m s vE m s 由此测得小车的 加速度是 m s2 答案 0 253 m s 0 328 m s 0 403 m s 0 478 m s 0 75 m s2 5 如右图所示 是甲 乙两个物体运动的v t 图象 根据图象回答 1 加速度大的物体为 2 速度变化快的物体为 3 如果它们受到的力相等 那么惯性大的物体为 4 如果它们的质量相等 那么所受力大的物体为 答案 1 甲 2 甲 3 乙 4 甲 6 如图所示是用 DIS 实验系统探究 物体运动的加速度与哪些因素有关 的实验装 置 其中小车A是 对象 P的重力可看做是对小车的 R是一个检测小车 加速度的 器 与 器相连的计算机显示屏上显示小车的加速度 用心 爱心 专心 2 答案 研究 拉力 运动传感 数据采集 7 在运用上述实验装置时 当小车 包括砝码 质量m一定时 它的加速度a与作用力 F的关系如表 1 所示 当作用力F一定时 a与 的关系如表 2 所示 1 m 表 1 F N0 140 280 430 550 68 a m s 2 0 200 400 610 790 97 表 2 a m s 2 0 440 560 730 891 08 kg 1 1 m 2 002 503 334 005 00 1 在图甲 乙的两坐标上分别作出a F和a 图线 1 m 甲 乙 2 由图甲可得出探究的结果是 由图乙可得出探究的结果是 答案 1 图略 2 当m一定时 a F 当F一定时 a 的质量 1 m 8 两个实验小组利用 6 题图所示实验装置 研究当m一定时 a与F的关系 其中 1 一 个实验小组得到小车运动的a与F关系的图象如下图所示 直线不过坐标原点 原因是 F0的数值表示意义是 2 另一实验小组做了三次实验 得到三条图线 如下图所示 发现各次的图线倾斜程 度不同 说明 图线的倾角的余切 即 cot 表示意义是 答案 1 未平衡摩擦力 小车受到的最大静摩擦力 2 小车质量不等 小车 用心 爱心 专心 3 9 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 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 由于两个小车初速度都是零 运动时间又相同 s at2 2 即s a 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G mg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 G Mg 10 用如下图所示装置 探究 加速度与力 质量的关系 的实验中 1 某同学在接通电源进行实验之前 将实验器材组装如图所示 请你指出该装置中错 误或不妥之处 2 改正实验装置后 该同学顺利地完成了实验 下图是他在实验中得到的一条纸带 图中相邻两计数点之间的时间间隔为 0 1 s 由图中的数据可算得小车的加速度a为 m s2 解析 1 打点计时器必须使用交流电源 不能使用干电池 为保证细绳对小车的 拉力作为小车受的合外力 实验前必须平衡摩擦力 该装置却没有平衡摩擦力 为了在纸带 上打下更多的点 实验时小车的初始位置离打点计时器不可太远 2 加速度可用逐差法求出 A s后两段 s前两段 4T2 用心 爱心 专心 4 m s 4 04 1 63 1 63 10 2 4 0 12 0 195 m s2 答案 1 打点计时器不应使用干电池 应使用交流电源 实验中没有平衡小车的 摩擦力 小车初始位置离打点计时器太远 2 0 195 11 如下图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 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 v v是两个速度传感器记录速率的平方差 2B2A 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 结果保留三位有效数 字 次数 F N v v m2 s2 2B2A a m s2 10 600 770 80 21 041 611 68 31 422 34 42 624 654 84 53 005 495 72 3 由表中数据 在坐标纸上作出a F关系图线 4 对比实验结果与理论计算得到的关系图线 图中已画出理论图线 造成上述偏差的 原因是 解析 1 平衡摩擦力 只要让小车做匀速运动 就可以判断出小车沿斜面向下 的重力的分力与摩擦力大小相等 方向相反 2 根据速度与位移的关系式得v v 2aL 2B2A 可解得a 利用这个表达式 把v v 2 34 m2 s2和L