高中物理-4-2-3-影响加速度的因素-探究加速度与力、质量的定量关系规范训练-粤教版必修1.doc

【创新设计】2013-2014学年高中物理（粤教版）必修一：4-2-3 影响加速度的因素 探究加速度与力、质量的定量关系(时间：60分钟)1. (单选)在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中不正确的是()A平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车解析本题考查实验过程中应注意的事项，选项A中平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)拴在小车上，A错；选项B、C、D符合正确的操作方法，B、C、D对答案A2(单选)用打点计时器打出的纸带测量加速度，探究加速度与力、质量的关系时，需要平衡摩擦力平衡摩擦力时，应该让小车()A挂上小盘，拖上纸带，开动打点计时器B不挂小盘，拖上纸带，开动打点计时器C挂上小盘，不拖纸带D不挂小盘，不拖纸带解析平衡摩擦力时，应把纸带所受的摩擦阻力一起平衡掉，所以应不挂小盘让小车拖上纸带，且让打点计时器处于工作状态，B正确答案B3(双选)利用如图42、312甲所示的装置探究“质量一定，加速度与力的定量关系”实验时，甲同学根据实验数据画出的小车加速度a和小车所受拉力F的图象如图42、312乙中的直线所示，乙同学画出的aF图象如图乙中的直线所示直线、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原因的解释正确的是()图42、312A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解析图线表明不对小车施加拉力时小车就有加速度，说明平衡摩擦力过度，即长木板不带滑轮的一端垫得过高了图线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答案BC4在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，备有下列器材：A电火花计时器；B.天平；C.秒表；D.交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上)；H.气垫导轨(一端带定滑轮)；I.毫米刻度尺；J.小型气泵 (1)实验中应选用的器材有_实验的研究对象是_(2)本实验分两大步骤进行：_；_.答案(1)ABDFGHIJ滑块(2)保持滑块质量不变，研究a与F的关系保持拉力不变，研究a与m的关系5某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”，他们在实验室组装了一套如图42、313所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)图4-2、3-13(1)该实验中小车所受的合力_(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和2的中心距离为s.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是_.解析(1)由于力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量(2)由于挡光板的宽度l很小，故小车在光电门1处的速度v1，在光电门2处的速度为v2，由vv2as得a.故验证的关系式为FMa答案(1)等于不需要(2)F6用斜面、小车、砝码等器材探究a、m、F三者关系的实验中，图42、314所示为实验中一条打点的纸带，相邻计数点的时间间隔为T，且间距s1、s2、s3、s6已量出图42、314(1)写出几种加速度的表达式：来源:Z_xx_k.Com来源:学科网(2)图42、315甲是A同学根据测量数据画出的aF图线，试简析实验中存在的问题；图42、315(3)B、C同学用同一实验装置进行探究实验，画出了各自得到的aF图象，如图42、315乙所示说明两位同学做实验时的哪一个物理量取值不同，并比较其大小答案(1)a；a；a； (2)由图象可以看出，当FF0时，小车的加速度a0，可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，当托盘及砝码的总质量比较小时，小车不动；(3)由图象可知，小车的质量不同，当F相同时，aBaC，说明C车的质量大于B车的质量7某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图42、316甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)图42、316(1)图42、316乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_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，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数物理量 12345678小车加速度a/(ms2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小车质量的倒数/kg14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图42、317所示的方格坐标纸中画出a图线，并依据图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是_图42、317图42、318(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线，如图42、318所示该图线不通过原点，请你分析其主要原因是_.解析连续相等的时间间隔内，从纸带上可得到四段位移的大小，可以选用逐差法计算加速度由s16.19 cm，s26.70 cms37.21 cm，s47.72 cm电火花打点计时器周期T0.02 s用逐差法可得s3s12a(2T)2，s4s22a(2T)2故a3.2 m/s2.(2)在a坐标系中描点连线得a图线如图所示，可得a.(3)由aF图线可知，当F增大至某值时物体才开始有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分答案(1)3.2(2)见解析a(3)实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够