高中物理第四章力与运动课时训练探究加速度与力质量定量关系粤教必修

高中物理第四章力与运动课时训练研究加速度与力、质量的定量关系粤教版必修高中物理第四章力与运动课时训练研究加速度与力、质量的定量关系粤教版必修PAGE高中物理第四章力与运动课时训练研究加速度与力、质量的定量关系粤教版必修课时训练19研究加速度与力、质量的定量关系基础夯实1.假如a-1m图象是经过原点的一条直线,则说明()A.物体的加速度a与质量m成正比B.物体的加速度a与质量m成反比C.物体的质量m与加速度a成正比D.物体的质量m与加速度a成反比答案B分析a-1m图象是过原点的直线,表示加速度a与质量m成反比,但不可以说物体的质量与加速度成正比或成反比,因为物体的质量是个定值,B正确,A、C、D错.2.某同学做“研究加速度与力、质量的关系”实验中,在均衡摩擦力时,把长木板的一端垫得偏低,使得倾角偏小,他所得的a-F关系图象可以用图所示的哪一个来表示()答案D分析在均衡摩擦力时,若把长木板的一端垫得过低,小车重力沿木板方向的分力小于摩擦力.3.在“研究加速度与物体质量的定性关系”实验中,在增大物体的质量的同时,要保证物体所受的合外力不变,以下举措可行的是()A.增大斜面的倾角B.减小斜面的倾角C.保持斜面倾角不变D.以上举措都不可以实现答案B分析小车下滑过程中遇到有重力、支持力和摩擦力的作用,假定动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ,物体质量为m,则所受的合外力为F合=mgsinθ-μmgcosθ,则在增大m的同时必然要减小θ,才能保持F合不变.4.用打点计时器丈量加速度研究加速度与力、质量的关系时,需要均衡摩擦力.均衡摩擦力时,应当让小车()A.挂上小盘,拖上纸带,启动打点计时器B.不挂小盘,拖上纸带,启动打点计时器C.挂上小盘,不拖纸带D.不挂小盘,不拖纸带答案B分析均衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,不拴盘,选项A、C错误;应把纸带所受的摩擦阻力一起均衡掉,因此应让小车拖上纸带,且让打点计时器处于工作状态,选项B正确,选项D错误.5.在“研究加速度与力、质量的关系”的实验中,对于均衡摩擦力的说法中不正确的选项是()A.“均衡摩擦力”的实质就是想方法让小车遇到的摩擦力为零B.“均衡摩擦力”的实质就是使小车所受的重力的下滑分力与所遇到的摩擦阻力相均衡C.“均衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合外力等于所挂钩码经过细绳和滑轮对小车施加的拉力D.“均衡摩擦力”能否成功,可轻轻推进小车,由打点计时器打出的纸带上的点迹间距能否相等而确立答案A6.(多项选择)如图是某些同学在研究加速度与力、质量关系时依据实验数据画出的图象,以下说法中正确的选项是()A.形成图甲的原由是均衡摩擦力时长木板倾角过大B.形成图乙的原由是均衡摩擦力时长木板倾角过小C.形成图丙的原由是均衡摩擦力时长木板倾角过大D.形成图丁的原由是均衡摩擦力时长木板倾角过小答案AD分析图甲a-F的图象,当F=0时,加速度a≠0,说明F=0时,物体遇到的合外力已不等于零,即均衡摩擦力时长木板倾角过大,使mgsinα>f滑;图乙同图甲的原由同样.图丙、丁是因为均衡摩擦力时倾角过小,而使f滑>mgsinα.因此,选项A、D正确.能力提高7.一起学准备做“研究加速度与力、质量的关系”实验.答案(1)BDE(2)①(2.5±0.2)m/s2分析(1)该同学需要打点计时器(B)、小车(D)和钩码(E),不需要重锤(A)和秒表(C).(2)纸带①的加速度a1=[(.10-34.20)-(34.20-30.70)]×10-2(2×0.02)2m/s2=2.50m/s2纸带②的加速度a2=[(.90-32.35)-(32.35-29.00)]×10-2(2×0.02)2m/s2=1.25m/s2.8.(2016全国Ⅲ)某物理课外小组利用图(a)中的装置研究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平搁置,其右端固定一轻滑轮:轻绳高出滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg.实验步骤以下:(3)对应于不同样的n的a值见下表.n=2时的s-t图象如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保存2位有效数字),将结果填入下表.n12345a/(m·s-2)0.200.580.781.00(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图象.从图象可以看出:当物体质量一准时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.图(b)图(c)(5)利用a-n图象求得小车(空载)的质量为kg(保存2位有效数字,重力加速度取g=9.8m·s-2).

(6)若以“保持木板水平”来取代步骤(1),以下说法正确的选项是(填入正确选项前的标号).

A.a-n图线不再是直线B.a-n图线还是直线,但该直线可是原点C.a-n图线还是直线,但该直线的斜率变大答案(3)0.40(0.37~0.49均对)(4)a-n图线看法析(5)0.45(0.43~0.47均对)(6)BC分析(3)小滑车开释后做初速度为零的匀加速直线运动知足x=12at2①由题图(b)知,当x=0.8m时,t=2.00s,代入①式解得a=0.40m/s2(4)描点作图a-n图线如图:(5)对钩码与小滑车构成的系统有nmg=(m'+5m)a代入数据解得a=mgm+5mn=01Nm'+0.05kgn由图象知k=15,故01m'+0.05=15,解得m'=0.45kg.(6)若木板保持水平,则对系统由牛顿第二定律得nmg-μ[m'+(N-n)m]g=(m'+Nm)aa=(μ)mgm'+Nmn-μg=(μ)mgm'+5mn-μg.由此知图线可是原点,且斜率增大,故B、C选项正确.9.在研究加速度与力、质量的关系实验中,因为存在摩擦力的影响使实验有较大的偏差,有人设计了以下实验:以以下图,质量为m的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据及时传达到计算机上,经计算机办理后在屏幕上显示滑块A的位移—时间(s-t)图象和速度—时间(v-t)图象.整个装置置于高度可调理的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.(1)本实验中摩擦力对滑块A的影响(选填“显然,不可以忽视”或“不显然,可忽视”).

(2)本实验中滑块A所受的合外力表达式为.实验中可以经过改变来考证质量一准时,加速度与力成正比的关系;经过保持不变,可考证力一准时,加速度与质量成反比的关系.

答案(1)不显然,可忽视(2