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第四章 牛顿运动定律第二节 探究加速度与力、质量的关系
1 在一次演示实验中,一个压紧的弹簧沿一粗糙水平射出一个小球,测得弹簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面滚动的距离s如下表所示,由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟压缩的距离d之间的关系是 。(k是常量)
实验次数
1
2
3
4
d/em
0.50
1.00
2.00
4.00
s/cm
4.98
20.02
80.10
31.95
A s=kd B s=k/d C s=k D s=kd2
2 在研究一定质量的物体的加速度a与合外力F的关系时,我们得到如下图(a)的a、b、c、d四个实验点。由这四个点我们画出的实验线是一条正比例图线,而不是别的复杂的曲线(如图)(b)、(c)等。我们这样做的思想是( )
A 直线比曲线更容易绘出
B 我们相信,自然规律具有简单性的特征
C 我们知道,质量一定时,加速度与合外力成正比
D 这是一种随意行为,没有什么思想支配
3 如下图所示是研究牛顿第二定律的实验装置示意图,甲图为侧视图,乙图为俯视图,打开夹子,让两个质量分别M1和M2的小车,在相等拉力作用下同时从静止开始做加速运动,t秒后夹紧夹子,让小车都立即停下,则需要测定小车的位移s,利用公式 得出两车的a1、a2。应有M1a1 M2a2。
4 某同学在做“当外力一定时加速度与质量的关系”实验时,得到如下数据:
(1)请你为该同学设计处理实验的数据方法。
(2)实验结论是 。
5 小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如下图(a)所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素压电有关,可利用下图(b)所示实验装置。一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力,轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动。
(1)先保持拉力为150N不变,改变AB的距离L(即改变琴弦长度),测出不同长度时琴弦振动的频率,并记录如下:
琴弦长度L/m
1.00
0.85
0.70
0.55
0.40
振动频率f/Hz
1.50
176
214
273
375
从上表数据可判断在拉力不变时,琴弦振动的频率f与弦长L的关系为 。
(2)再保持琴弦长度(0.80m)不变,改变拉力,测出不同拉力时琴弦振动的频率,并记录如下:
拉力大小T/N
360
300
240
180
120
振动频率f/Hz
290
265
237
205
168
从上表数据可判断琴弦长度不变时,拉力T与频率f的关系为 。
(3)综合上述两项测试可知当这根琴弦的长为0.75m,拉力为225N时,它的频率是
Hz(精确到个位数)
6 在探究加速度与力的关系中,保持小车质量不变,得到如下表所示的一组实验数据:
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
a/m·s-2
0.22
0.38
0.56
0.80
0.96
1.16
(1)在如右图所示的坐标中,画出a-F的关系图象;
(2)从a-F关系图中可以判断实验操作中存在的问题是
;
(3)从图中求出系统的质量为 kg。
答案
1 D 2 C 3 2s/t2,=
4 (1)以为横坐标,a为纵坐标,描出a-关系曲线 (2)外力一定时是加速度与质量成反比
5 (1)f与L成反比 (2)f与成正比 (3)245Hz
6 (1)略 (2)未平衡摩擦力 (3)m≈0.53kg
3
专心 爱心 用心
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