20192020学年高中物理第四章2实验探究加速度与力质量关系练习(含解析)新人教必修1

20192020学年高中物理第四章2实验研究加快度与力、质量的关系练习(含分析)新人教版必修120192020学年高中物理第四章2实验研究加快度与力、质量的关系练习(含分析)新人教版必修123/23薇PAGE23膅蒇薁蚀衿肃羅羆袄螆蚁艿芀羃蚇袃蚃芈螀袈蚁袃膅膄蚆薆袀螁螈螃袇莅蒅肈羀莀腿蚄蕿薆芄莆肀罿薀蚄肇薃羃羈肀薈羁芀螈螄肆膆膀膇膇膀膆肆螄螈芀羁薈肀羈羃薃肇蚄薀罿肀莆芄薆蕿蚄腿莀羀肈蒅莅袇螃螈螁袀薆蚆膄膅袃蚁袈螀芈蚃袃蚇羃芀艿蚁螆袄羆羅肃衿蚀薁蒇膅蚅薇膃蒈肀蒁袅肃蒃螅芃肈膇蒁薇芄节莈芃袁薈莁肅薅芅蚆莃蒀罿芁螇螆肄膈蒂聿蒀膁芅螃袃蒆薂蚈袁肂羇羄袆羈蚂芇羈羂虿膅蚅芆螂膀荿袂膆膂莄袈袂蝿蝿袂袈莄膂膆袂荿膀螂芆蚅膅虿羂羈芇蚂羈袆羄羇肂袁蚈薂蒆袃螃芅膁蒀聿蒂膈肄螆螇芁罿蒀莃蚆芅薅肅莁薈袁芃莈节芄薇蒁膇肈芃螅蒃肃袅蒁肀蒈膃薇蚅膅蒇薁蚀衿肃羅羆袄螆蚁艿芀羃蚇袃蚃芈螀袈蚁袃膅膄蚆薆袀螁螈螃袇莅蒅肈羀莀腿蚄蕿薆芄莆肀罿薀蚄肇薃羃羈肀薈羁芀螈螄肆膆膀膇20192020学年高中物理第四章2实验研究加快度与力、质量的关系练习(含分析)新人教版必修1

实验:研究加快度与力、质量的关系

基础牢固

1在用实验研究加快度和力、质量的关系时,以下关于实验的思路和数据分析,不正确的选项是( )

A.实验的基本思想是:保持物体的质量不变,测量物体在不相同力作用下的加快度,分析加快度与力的

关系

B.实验的基本思想是:保持物体所受力相同,测量质量不相同的物体在该力作用下的加快度,分析加快

度与质量的关系

C.在办理实验数据中,以a为纵坐标,F为横坐标,依照数据在坐标系中描点,若这些点在一条过原点

的直线上,说明a与F成正比

D.在办理实验数据时,以a为纵坐标,m为横坐标,依照数据在坐标系中描点,若这些点在一条过原点

的直线上,说明a与m成正比

分析:本实验就是利用控制变量法获得a、F、m三者的关系,A、B、C所述吻合实验的思路和道理符

合要求,故D正确。

答案:D

2(多项选择)在“研究加快度与力、质量的关系”的实验中,看作用力必然,研究加快度与质量的关

系时,以下做法正确的选项是( )

A.平衡摩擦力时,应将穿过打点计时器的纸带固定在小车上

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,先松开小车,再接通打点计时器的电源

D.实验数据办理时应作a-m图像搜寻加快度与质量的关系

分析:选项A中,平衡摩擦力实质上就是使小车所受重力的下滑分力与小车所受阻力相平衡,该阻力

包含小车碰到的摩擦力和纸带碰到的摩擦力。可见,平衡摩擦力时,应将纸带穿过打点计时器固定

在小车上。选项B中,平衡摩擦力今后,再改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力。选项C中,实

验时,先通电,待打点计时器牢固后再放小车,使打点清楚,便于测量。选项D中,在搜寻加快度与质

11量的关系时,应作出a与??之间的关系图像,因为a与m的关系图线为一曲线,不能够直观地得出a与

m之间的关系。

答案:AB

3“研究物体的加快度与力、质量的关系”的实验以下:

(1)在研究物体的加快度与力的关系时,应保持不变,分别改变施加在物体上的水平拉力F,测

出相对应的加快度a。

(2)在研究物体的加快度与物体质量的关系时,应保持不变,分别改变物体的质量m,测出相对

应的加快度a。

本实验也能够不测加快度的详尽数值,经过测出两个初速度为零的匀加快运动在相同时间内发

生的位移x1、x2来测量不相同情况下物体加快度的比值,此比值??1=。??2

1(4)若是a-??图像是经过坐标原点的一条直线,则说明。

A.加快度a与质量m成正比

B.加快度a与质量m成反比

C.质量m与加快度a成反比

D.质量m与加快度a成正比

分析:(1)在研究物体的加快度与力的关系时,应保持物体的质量不变。

在研究物体的加快度与物体质量的关系时,应保持物体受的合力不变。

(3)由x=21????2可知,物体的位移与加快度成正比,所以????1=????1。2211(4)a-??图线经过原点的话,说明a与??成正比,即加快度a与质量m成反比。

答案:(1)质量(2)物体受的合力??1(4)B(3)??2

2

4某同学做“研究加快度与力、质量的关系”的实验,使用的器材有:带滑轮的长木板、小车及

往小车上摆放的大砝码、细线、小盘及往小盘里放的小砝码、打点计时器等。

(1)他以小盘和盘内砝码的总重力作为细线对小车的拉力F,测出不相同拉力F对应的加快度a的值,

并把各数据标在a-F坐标系上,发现它们都在一条直线的周边,这条直线但是坐标原点,如图甲所示,

产生这种情况的原因是什么?

甲

答:。

经过调整后,该同学作出的a-F图像如图乙中的A所示,另一位同学使用同一套仪器作出的a-F

图像如图乙中的B所示,则mA(选填“>”“=”或“<”)mB。

乙

分析:(1)由题图甲可知,当施加一个拉力时,小车还没有获得加快度,即小车受的合外力为零,这说明此时小车仍碰到摩擦力的作用,故产生这种情况的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。

(2)在a-F图像中,图线的斜率表示小车质量的倒数,斜率越大,说明小车的质量越小。故mA<mB。

答案:(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(2)<

5某学生用如图甲所示实验装置做“研究加快度与力、质量的关系”实验,保持小车的质量不变,

测得小车的加快度a和拉力F的数据以下表所示。

3甲F/N0.200.300.400.50-20.100.210.290.40a/(m·s)

乙

依照表中的数据在图乙中画出a-F图线。

把图线延长,看看图线可否经过原点?若是不经过原点,试分析在操作过程中可能遗漏了哪个步

骤:。

分析:(1)图像以下列图

图线不经过坐标原点,交于横轴,说明没有平衡摩擦力也许没有完好平衡摩擦力。

答案:(1)见分析(2)平衡摩擦力

能力提升

1在研究加快度与力、质量的关系的实验中,需要除掉打点计时器和木板对小车阻力的影响,关

于该操作环节,以下四个装置图正确的选项是( )

4答案:B

2用以下列图的装置来研究物体的加快度与力、质量的关系。实验时,小盘和砝码牵引小车,使

小车做初速为零的匀加快运动。

(1)此实验中能够不测量加快度的详尽值,原因是。(2)经过改变,就可以改变小车所碰到的合力。(3)在研究加快度与质量的关系时,分别以为纵坐标、为横坐标作图像,这样就能直观地看出其关系。答案:(1)能够转变成研究加快度与其他量之间的比率关系(其他答法只要正确就行。如:初速度为零的匀加快运动,在相同的时间内,位移与加快度成正比)(2)砝码的数量11(3)a(或??)??(或??)

3现要考据“当质量一准时,物体运动的加快度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定

的器材以下:一倾角能够调治的长斜面(以下列图)、小车、计时器一个、刻度尺。

5填入合适的公式或文字,完满以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):

(1)让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t。

(2)用刻度尺测量A1与A2之间的距离x,则小车的加快度a=。

用刻度尺测量A1相关于A2的高度h,设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力

F=。

(4)改变,重复上述测量。(5)以h为横坐标、1为纵坐标,依照实验数据作图。若是能获得一条过原点的直线,??2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外力成正比”这一规律。

分析:(2)由x=1????2可得a=2??。2??2

??(3)小车在斜面上受重力和支持力的作用,其合力F=mgsinα=m??。??

(4)改变小车所受外力研究加快度和力的关系。改变受力经过改变斜面的倾角α或斜面的高度h

来实现。

2????答案:(2)??2(3)??????(4)斜面的倾角??或斜面的高度??

4在“研究加快度与力、质量的关系”实验中。

某组同学用以下列图装置,采用控制变量的方法,来研究在小车质量不变的情况下,小车的加快

度与小车碰到力的关系。以下措施中不需要或不正确的选项是。

A.第一要平衡摩擦力,使小车碰到的合力就是细绳对小车的拉力

6B.平衡摩擦力的方法是,在塑料小桶中增加砝码,使小车能匀速运动

C.每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力

D.实验中,经过在塑料桶中增加砝码来改变小车碰到的拉力

每次小车都要从同一地址开始运动

实验中应先放小车,尔后再接通打点计时器的电源

(2)某组同学实验得出数据,画出的a-??1的关系图线以下列图。从图像中能够看出,作用在物体上的恒力??=N。分析:(1)本实验中,在平衡摩擦力时,不应当将小桶挂在小车上,并且只要要在实验从前平衡一次摩

擦力即可,不需要每次改变拉小车的拉力后都重新平衡摩擦力,实验中经过在塑料桶中增加砝码来

改变小车碰到的拉力,每次小车不用然都从同一地址开始运动,并且是先接通电源,再松开小车。

图线的斜率表示小车受的合力,则

2-0F=(??1)=N=5N。

答案:(1)BCEF(2)5

★5图甲为“研究加快度与力、质量的关系”的实验装置表示图。砂和砂桶的总质量为m,小车

和砝码的总质量为m'。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

甲

7(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调治长木板一端滑轮的高度,使细

线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是( )

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调治m的大小,

使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车可否做匀速运动

,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点

计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车可否做匀速运动

,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车可否做匀速运

动

(2)实验中要进行质量m和m'的采用,以下最合理的一组是( )

A.m'=200g,10g、15g、20g、25g、30g、40gm=B.m'=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC.m'=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40gD.m'=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

图乙是实验中获得的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻的两个计数点

之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、

sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小

车的加快度a=m/s2(结果保留两位有效数字)。

乙

分析:(1)需要将长木板一端合适垫高,以平衡摩擦力,完成此项