学年高中物理第四章牛顿运动定律实验探究加速度与力质量关系课时作业新人教版必修

1、学年高中物理第四章牛顿运动定律实验：研究加快度与力质量的关系课时作业新人教版必修学年高中物理第四章牛顿运动定律实验：研究加快度与力质量的关系课时作业新人教版必修PAGE学年高中物理第四章牛顿运动定律实验：研究加快度与力质量的关系课时作业新人教版必修4-2实验：研究加快度与力、质量的关系1实验过程(多项选择)用以以下列图的装置研究加快度a与力F、质量M的关系，以下说法中正确的选项是()A连接砂桶和小车的细绳应和长木板保持平行B将电火花计时器接在6V的交流电源上，先接通电源，后松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上注明小车质量C在研究a与质量M的关系时，作出aeqf(1,M)图象能更

2、直观地判断两者间的关系D轻绳对小车的拉力必定等于砂桶的总重力答案AC剖析细绳只有与长木板保持平行，才能使轻绳上的拉力等于小车所受的合力，A正确；电火花计时器应接在220V交流电源上，B错误；作aM图象，图象为一曲线，不易判断a与M的关系，故可作aeqf(1,M)图象，可获取一条过原点的直线，能更直观地判断两者间的关系，C正确；只有小车的质量远大于砂桶的总质量，才能够为细绳对小车的拉力近似等于砂桶的总重力，D错误。2实验过程在“研究加快度与力、质量的关系”的实验中，采用以以下列图的装置。以下说法中正确的选项是()A垫高长木板一端，调治倾角，直到小车在托盘和砝码的拉动下做匀速直线运动，以平衡小车运

3、动中碰到的摩擦力B在研究加快度与外力的关系时，应该改变小车的质量C在研究加快度a与拉力F的关系时，为了直观判断两者间的关系，应作出aeqf(1,F)图象D当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时，能够近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总重力大小答案D剖析做该实验需要平衡摩擦力，所以在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，屡次搬动木块的地址，让小车做匀速直线运动，托盘和砝码不能够挂在小车上，故A错误；在研究加快度与外力的关系时，应该保持小车的质量不变，故B错误；在研究加快度a与外力的关系时，为了直观地判断两者间的关系，应作出aF图象，故C错误；当托盘和砝码的总质量远小于小车的质量时，才能近

4、似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总重力的大小，故D正确。3实验图象(多项选择)如图是某些同学依照实验数据画出的图象，以下说法中正确的选项是()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答案AD剖析图甲aF的图象中，当F0时，加快度a0，说明平衡摩擦力时长木板倾角过大，使小车的重力沿斜面向下的分力大于摩擦力；图乙跟图甲的原因是相同的。图丙、丁是由于平衡摩擦力时长木板倾角过小，而使小车重力沿斜面向下的分力小于摩擦力。所以，A、D正确。4平衡摩擦力(多项选择

5、)在“研究加快度与力、质量的关系”的实验中，以下操作正确的选项是()A平衡摩擦力时，应将重物用细线经过定滑轮系在小车上B平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器C每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D实验时，应先松开小车，再接通电源答案BC剖析平衡摩擦力时，连接小车细绳的一端不要悬挂重物，小车的另一端连着纸带并穿过打点计时器，且垫高长木板不带定滑轮的一端，接通打点计时器的电源，若是打出的纸带上的点迹分布均匀，则说明小车做匀速运动，故A错误；小车运动中，纸带与打点计时器之间也有摩擦，这个摩擦力也要平衡的，故B正确；每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；实验时，若先放

6、小车，再接通打点计时器电源，纸带上打出来的点很少，不利于数据的采集和办理，故D错误。5实验图象若是aeqf(1,m)图象是经过原点的一条直线，则说明()A物体的加快度a与质量m成正比B物体的加快度a与质量m成反比C物体的质量m与加快度a成正比D物体的质量m与加快度a成反比答案B剖析aeqf(1,m)图象是过原点的一条直线，则a与eqf(1,m)成正比，即加快度a与质量m成反比，A错误，B正确；在该实验中采用的是控制变量法，质量为自变量，C、D错误。6实验过程以以下列图，在“研究加快度与力、质量的关系”的实验中，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，

7、打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差同意的范围内，有()A当m1m2、F12F2时，x12x2B当m1m2、F12F2时，x22x1C当F1F2、m12m2时，x12x2D当F1F2、m12m2时，x22x1答案A剖析题中m1和m2是车中砝码的质量，两小车是相同的，当m1m2时，即两车的总质量仍相等，若F12F2，则a12a2，由xeqf(1,2)at2得x12x2，A正确，B错误；若m12m2时，由于车的质量不确定，无法确定两车加砝码后的质量关系，也无法确定两小车加快度的关系，故无法判断两车的位移关系，C、D错误。7实验过程以以下列图是某同学研究加快度与力、质量的

8、关系时，已接通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学的五个差错：(1)电源_。(2)电磁打点计时器地址_。(3)定滑轮地址_。(4)小车地址_。(5)长木板_。答案(1)应用6V交流电源(2)应靠右端(3)应使拉线水平(4)应凑近电磁打点计时器(5)应垫高右端平衡摩擦力剖析研究加快度与力、质量的关系时，(1)电磁打点计时器应使用低压(6V)交流电源；(2)打点计时器要固定在长木板无定滑轮的一端，即应靠右端；(4)释放纸带时小车应凑近打点计时器；(3)定滑轮地址处连接小车的细线应保持水平，故应调治定滑轮地址使拉线水平；(5)实验时应平衡摩擦力，使小车所受重力沿斜面方向的分力与小车所受摩擦力平衡

9、，故应垫高长木板右端平衡摩擦力。8.实验过程用以以下列图的装置研究在作用力F一准时，小车的加快度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤以下：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小桶；D将电磁打点计时器接在12V电压的蓄电池上；E先松开小车，再接通电源，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上注明小车质量；F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；G剖析每条纸带，测量并计算出加快度的值；H作aM关系图象，并由图象确定a、M之间的关系。(1)该同学遗漏的重要实验步骤是_，该步骤应

10、排在_步实验此后。(2)在上述步骤中，有错误的选项是_、_，应更正为_。(3)在上述步骤中，办理不合适的是_，应把_改为_。答案(1)平衡摩擦力B(2)DED中将“12V电压的蓄电池”改为“6V交流电压的学生电源”；E中将“先松开小车，再接通电源”改为“先接通电源，再松开小车”(3)HaMaeqf(1,M)剖析(1)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时，应试虑摩擦力，故必定平衡摩擦力。(2)D项中电磁打点计时器接在12V电压的蓄电池大将无法工作，应接在6V交流电压的学生电源上。E项实验时，应先接通电源，再松开小车。(3)办理不当的是H项，应把作aM关系图象改作aeqf(1,

11、M)关系图象。9实验过程某同学设计了一个研究加快度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验，以以下列图，图甲为实验装置简图(交流电的频率为50Hz)。(1)图乙为某次实验获取的纸带，依照纸带可求出小车的加快度大小为_m/s2(保留两位有效数字)。(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别获取小车加快度a与质量m及对应的eqf(1,m)，数据以下表：请画出aeqf(1,m)图线，并依照图线求出小车加快度a与质量倒数eqf(1,m)之间的关系式是_。(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学依照实验数据作出了加快度a随合力F变化的图线，以以下列图。该图线不经过原点，请你剖析其主要原因是_

12、。答案(1)3.2(2)图见解析aeqf(1,2m)(3)实验前没有平衡摩擦力也许未圆满平衡摩擦力剖析(1)用逐差法计算加快度。由纸带上的数据可知：x16.19cm，x26.70cm，x37.21cm，x47.72cm。电火花计时器的打点周期为T0.02s，故加快度aeqf(x4x3x2x1,42T2)3.2m/s2。(2)依照题目供应的小车加快度a与eqf(1,m)的有关数据，可在坐标系中描出8个对应点，用一条直线“连接”各点，使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点大体均匀分布在直线的两侧，获取的aeqf(1,m)图线以以下列图，由图可得aeqf(1,2m)。(3)由图可剖析，当加快度a为零

13、时，拉力F其实不为零，说明实验前没有平衡摩擦力也许未圆满平衡摩擦力。10实验综合研究性学习小组的同学欲研究小车质量不变时其加快度与力的关系，该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为力传感器(测绳子的拉力)，P为小桶(内有砂子)，M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板，不计绳子与滑轮间的摩擦。(1)要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外，还需要的实验仪器是_(填“刻度尺”“天平”或“秒表”)。(2)平衡摩擦力后再按上述方案做实验，可否要求小桶和砂子的总质量远小于小车的质量？_(填“是”或“否”)。(3)已知交流电源的频率为50Hz，某次

14、实验获取的纸带如图乙所示，图中相邻两计数点之间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加快度a_m/s2。(结果保留两位有效数字)答案(1)刻度尺(2)否(3)0.90剖析(2)由于力传感器可测得小车碰到的拉力，故不需要再保证明验中小桶和砂子的总质量远小于小车的质量的条件。(3)依照aeqf(x,T2)可求得结果。11实验综合利用力传感器研究加快度与合外力的关系，实验装置如图甲。(1)以下关于该实验的说法错误的选项是_。A做实验从前必定平衡摩擦力B小车的质量必定比所挂钩码的质量大得多C应调治定滑轮的高度使细线与木板平行D实验开始的时候，小车最好距离打点计时器远一点(2)从实验中优选一条点迹清楚的

15、纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离，如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。从图乙中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1_cm；该小车的加快度a_m/s2。(计算结果保留两位有效数字)(3)实验中纸带的_(填“左”或“右”)端与小车相连接。答案(1)BD(2)0.700.20(3)左剖析(1)做实验从前必定平衡摩擦力，除掉摩擦力对实验的影响，故A正确；利用力传感器研究加快度与合外力的关系，不需要满足小车的质量比所挂钩码的质量大得多这一条件，B错误；在实验从前，应调治定滑轮的高度使细线与木板平行，才能使加快度的方向与细线的拉力的方向相同，C正确；实验开始的时候

16、，小车要离打点计时器近一些，使纸带的使用率更高，D错误。(2)A点的读数为1.00cm，B点的读数为1.70cm，所以A、B两点间的距离s11.70cm1.00cm0.70cm；小车的加快度aeqf(s2s1,T2)eqf(0.900.70102,0.12)m/s20.20m/s2。(3)小车做加快运动，相等时间内的位移越来越大，所以小车与纸带的左端相连。12.实验创新(1)考据“当质量一准时，物体运动的加快度与它所受的合力成正比”。给定的器材以下：一倾角能够调治的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。填入合适的公式或文字，圆满以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)：让小车自斜面上方一固定点A1

17、从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t。用米尺测量A1与A2之间的距离x，则小车的加快度a_。用米尺测量A1有关于A2的高度h，设小车所受重力为mg，则小车所受的合力F_。改变_，重复上述测量。以h为横坐标，eqf(1,t2)为纵坐标，依照实验数据作图。如能获取一条过原点的直线，则能够考据“当质量一准时，物体运动的加快度与它所受的合力成正比”这一规律。(2)在“考据牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图甲所示，保持小车质量必定，一位同学经过实验测量作出了小车的aF图象，如图乙中的A图线所示。试剖析：A图线不经过坐标原点的原因是_。A图线上部波折的原因是_。答案(1)eqf(2x,t2)mgeqf(h,x)斜面倾角(或斜面高度h的数值)(2)没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不足未满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量剖析(1)由xeqf(1,2)at2得：aeqf(2x,