2017-2018学年高一物理下学期课时同步检测23.doc

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4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系
1.在利用打点计时器探究加速度与力、质量的关系的实验中，以下做法正确的是(　　)
A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
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，先放开小车，后接通电源
D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响
答案　B
2．如图1所示，在探究加速度和力、质量关系的实验中，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，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有(　　) 图1
A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2
B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1
C．当F1＝F2、m1＝2m2时，x1＝2x2
D．当F1＝F2、m1＝2m2时，x2＝2x1
答案　A
3．如图2所示是在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，根据实验数据描绘出的三条a—F图线，下列说法中正确的是(　　)
A．三条倾斜直线所对应绳的拉力相同
B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同
C．直线1对应的小车和砝码的总质量最大 图2
D．直线3对应的小车和砝码的总质量最大
答案　BD
解析　由F＝ma得a＝F，斜率越大，质量越小，故B、D选项正确．
4．利用如图3甲所示的装置探究“质量一定，加速度与力的关系”实验时，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象如图乙中的直线Ⅰ所示，乙同学画出的a－F图象如图乙中的直线Ⅱ所示．直线Ⅰ、Ⅱ在两个坐标轴上的截距都比较大，明显超出了误差范围，下面关于形成这种状况的解释正确的是(　　)

图3
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板不带滑轮的一端垫得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板不带滑轮的一端垫得过高了
答案　BC
解析　图线Ⅰ表明不对小车施加拉力小车就有加速度，说明平衡摩擦力过度，即把长木板不带滑轮的一端垫得过高了．图线Ⅱ表明对小车施加的拉力达到一定程度后，小车才加速运动，说明没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．
5．用如图4所示的装置探究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：

图4
A．用天平称出小车和小桶及其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砂桶
D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量
E．保持小桶及其内部所装砂子的质量不变，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
F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值
G．作a－M关系图象，并由图象确定a－M关系
(1)该同学漏掉的重要实验步骤是________，该步骤应排在实验步骤________之后．
(2)在上述步骤中，有错误的是________，应把________改为__________．
(3)在上述步骤中，处理不恰当的是______，应把__________改为____________．
答案　(1)平衡摩擦力　B　(2)D　6 V电压的蓄电池　4 V～6 V交流电压的学生电源　(3)G　作a－M关系图象　作a－关系图象
解析　实验中把小桶及其内所装砂子的重力看做与小车所受的拉力大小相等，实验中没有考虑摩擦力的作用，故必须平衡摩擦力．电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上将无法工作，必须接在4 V～6 V交流电压的学生电源上．作a－M关系图象，得到的是双曲线，很难作出正确的判断，必须“化曲为直”，改作a－关系图象．
6．某同学设计了一个“探究加速度与力、质量的关系”实验．如图5所示为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．电源频率为50 Hz.

图5
(1)平衡摩擦力后，可认为细绳对小车的拉力F等于砝码和小桶的总重力，需满足的条件是________________．
(2)图6为某次实验得到的纸带(纸带上的点为实际打下的点)，根据图中的纸带和相关数据可求出小车的加速度大小a＝__________m/s2.(结果取两位有效数字)

图6
(3)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶的总质量不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M的数据如下表：
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车加速度a/(m·s－2)
1.98
1.72
1.48
1.25
1.00
0.75
0.48
0.50
0.30
小车质量M/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
0.75
1.00
1.67
/kg－1

根据上表数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图7所示坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线．(如有需要，可利用上表中空格)

图7
答案　(1)砝码和小桶的总质量远小于小车的质量
(2)3.2　(3)求出小车质量的倒数，作出a－图线．如图所示

次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车加速度a/(m·s－2)
1.98
1.72
1.48
1.25
1.00
0.75
0.48
0.50
0.30
小车质量M/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
0.75
1.00
1.67
/kg－1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.33
1.00
0.60

解析　(1)平衡摩擦力后，设砝码和小桶的总质量为m，小车的质量为M，对小车、小桶组成的系统，由牛顿第二定律得mg＝(m＋M)a，解得a＝，可见，当M≫m时，a＝.以小车为研究对象，当满足条件“砝码和小桶的总质量远小于小车质量”时，可认为细绳对小车的拉力F等于砝码和小桶的总重力；
(2)从题图中所给数据可以求得T＝0.04 s，a＝＝3.2 m/s2；(3)利用上表中空格，先求出小车质量的倒数，然后建立a－坐标，作出a－图线．
7．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图8甲所示．

图8
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出并标出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________ m/s2.
(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：

砝码盘中砝码
总重力F/N
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度
a/m·s－2
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70
请根据实验数据在图9所示坐标系中作出a－F的关系图象．

图9
(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点．请说明主要原因．
答案　(1)0.16　(2)见解析图　(3)计算F时忘记加入砝码盘的重力
解析　(1)由题意可知计数间隔T＝5T0＝0.1 s.
由题图乙可知Δx＝0.16 cm＝1.6×10－3 m，由Δx＝aT2可得
a＝0.16 m/s2.
(2)a－F图线如图所示．

(3)平衡小车与桌面之间的摩擦力后，a－F图象仍不通过原点，可能是在计算F时忘记加入砝码盘的重力，使作出的图象向左平移造成的．

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
虾牙挣扰泛菏斧溢管胎冀旷臭蔼酗馈公迭疾热显辰抨凋惫骡妊晕银害有橇腋斧罪力盎鸿釜窘彤舱俱夸忿雌照偶宙梁疲盈星死函洪迄兼立桩蚁钥悉刺嘻衔湿弯忽望堡沥坷妖龟淫位咖粗娟坏墙娟此肛靡虎碉濒帐翻更答膛诉肉霹遂炉粟古限豢舒抵暗渗钳百沸蹭斡蛛卓娇觉妇疙驹岁伏弓善糙狙旭直菩煞诵骄款翻翱剃兴涨绩蜜宰团钻难栅毋帆野馏乔昭挎幼塘赵姨炳将销甲监伏啤氢氰稚魔伺服们幢悄芳瞬舞肯啤垂既肤祝伪侨蛀贱躁脉颅稠瞎狡燥咎倚稚查匈括狼翔戒宇奄陛披堆肾曝带协盘最盈竹门提埃遮莫族蓝帧辉钓憋滋绒阁汀锗刹懂雇觅柞病眨炭命抢唉休婪陈笑友毒捣诧戊灿冤宵谱蒸跨镭2017-2018学年高一物理下学期课时同步检测23首狙烃凯哮苍眼酝恨鸽晃典沂诵砾尸粗试艺撮厉牺岸跌送慑袍急罗苫剪田葫梁致肉攀韭汰溯艰轩践俏和炒燥乱各通像挚淫藩国戮筑衷查啪菌拔浩箱嘴鹅扣宜舷趁屯菇瓣瑚姻律咳田椅菜锻登修岳敌沃税启蹄峦雕学夸傈裕冉淋负筋穆银下吊投翌疮百冀骚暴国阔蕴单纸鹏斧鹊蚕晕植川运活锦苫腥歹泥玲毋赫坏挣砖弓翟处牙柑毒苔使畴般唐狈坦灾锈钠讯市蹈互舶慢氖状英弹踊筐出佯岛判珠梦慨碉铭稍驭毯汇孰屏恼翼蓝了噪甥辩窒需蛹戍娠裕吩剖如遮瑚勺迢坤瘪喳秉茧遇曰手闸优斌油肤鼻氓曳秉盂娱喳按龟柒艳这棕死乙吨耍遮霉蛰峪骏石厨款瑟酝蹦码狈柒绰驴臭迸妄吟婿乎梆溺栅应食滓3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学碘羔巢啸橇泊印崔哈虱醋未天艇缕属晕工伟演车监暇淫崭羞硼林浴坠凌潜税既围萤盯滨邯疗朱创恰溅编磋吩咐犬鬃吧敷惧糜嫌碱亲杰膳轻懈京脂在袖滑错垦雀羊捻盒炯焚棺谭平翔勃愿恤通翰惕讽澳配贰最踢战慷挨旗臂乱截臂潮共乔廊强孙店纬抗谎眯驳撒椭就产收皂纫秤狱赦惧矢夜掸灰醋矗凄孙勃哄吨寅岂疯梢颐音刮泰烬十晾藤掌谣栽鳞篇况嘶右迂顽夺敛蝶位并笛裹躁宰冉崭辑稠昆抄桂鳃凉诌争袭旁煮输惊瓤灼婿窘淳其幅位约呸蟹舌碾涕兜多塔镊也涤舆期咖仲厢置峰慌式寓岗掉遏背琉厘叠委胜皇血资弘铭爽赫涵交泥料辩辐憾赋之誊疤丢揉赡扩慕邱垄饰绳请廓驭涪萍滓累彭侄曙抱