课时作业13：42实验：探究加速度与力、质量的关系.doc

第2节　实验：探究加速度与力、质量的关系
1.如图4所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图，以下做法正确的是(　　)

图4
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.本实验中探究的方法是控制变量法
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，对探究结果也不会产生影响
解析　平衡摩擦力时，应使小车在不受拉力作用下拖动纸带做匀速直线运动，A错误；实验中采用控制变量法，即探究加速度与合力关系时控制小车质量不变，研究加速度与小车质量关系时要控制拉力不变，B正确；实验时，先接通电源打点，后放开小车拖动纸带运动，C错误；为减小实验误差，实验时必须做到重物的质量远小于小车的质量，D错误。
答案　B
2.(多选)按实验要求组装好器材后，应按一定步骤进行实验，下述操作步骤的合理顺序是(　　)
①保持重物的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次
②保持小车质量不变，改变重物的质量，测出加速度，重复几次
③用天平测出小车和重物的质量
④平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动
⑤挂上重物，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点
⑥根据测量的数据，分别画出a－F和a－的图线
A.③④⑤①②⑥ B.③⑤④①②⑥
C.④③⑤①②⑥ D.④③⑤②①⑥
解析　探究a与F的关系与探究a与m的关系的顺序可互换。
答案　CD
3.(多选)如图5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(　　)

图5
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
D.直线3对应的小车和砝码的总质量最大
解析　由F＝ma得a＝F，斜率越大，质量越小，故选项B、D正确。
答案　BD
4.如图6所示是某同学探究加速度与力、质量的关系时，已接通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学的五个差错；

图6
(1)电源________；
(2)电磁打点计时器位置________；
(3)滑轮位置________；
(4)小车位置________；
(5)长木板____________________。
解析　探究加速度与力、质量的关系时，电磁打点计时器应使用低压(6 V)交流电源，且要固定在长木板无滑轮的一端，即应靠右端；释放纸带时小车应靠近打点计时器；连接小车的细线应保持水平，故应调节滑轮位置使拉线水平；实验时应平衡摩擦力，使小车所受重力沿斜面方向的分力与小车所受摩擦力平衡，故应垫高长木板右端平衡摩擦力。
答案　(1)应用6 V交流电源 　(2)应靠右端　(3)应使拉线水平 　(4)应靠近打点计时器　(5)应垫高右端平衡摩擦力
5.某实验小组利用图7所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

图7
(1)下列做法正确的是 ________(填字母代号)。
A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
(2)图8是甲、乙两同学根据实验数据画出的图象。

图8
形成图线甲的原因是____________________________________________
___________________________________________________________。
形成图线乙的原因是______________________________________________
_________________________________________________________________。
解析　(1)实验中细绳要与长木板保持平行，A项正确；平衡摩擦力时不能将装有砝码的砝码桶通过细绳绕过滑轮拴在木块上，这样无法平衡摩擦力，B项错误；实验时应先接通打点计时器的电源再放开木块，C项错误；平衡摩擦力后，改变木块上的砝码的质量后不再需要重新平衡摩擦力，D项正确。
(2)图线甲中F＝0时，木块就有了加速度，可见是长木板倾角过大。图线乙中，有了拉力时，加速度仍为0，说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。
答案　(1)AD　(2)长木板倾角过大　未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
6.某同学利用图9(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示。实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题：

图9
(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(填“线性”或“非线性”)关系。
(2)由图(b)可知，a－m图线不经过原点，可能的原因是__________________
____________________________________________________________。
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_____________________________________________，
钩码的质量应满足的条件是____________。
解析　(1)由图象可知小车的加速度与钩码的质量成非线性关系。
(2)a－m图线不经过原点，在m轴上有截距，即挂上钩码后小车加速度仍为零，可能的原因是存在摩擦力。
(3)本实验直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则应采取的措施是调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量。
答案　(1)非线性　(2)存在摩擦力　(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力　远小于小车的质量