2019-2020學(xué)年高中物理 課時(shí)作業(yè)18 影響加速度的因素 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系（含解析）粵教版必修1

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1、課時(shí)分層作業(yè)(十八) (時(shí)間：15分鐘　分值：50分) 一、選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分) 1．(多選)如圖所示是根據(jù)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的a-F圖象，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．三條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的質(zhì)量相同 B．三條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的質(zhì)量不同 C．直線1所對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的質(zhì)量最大 D．直線3所對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的質(zhì)量最大 BD　[由圖象知F相同時(shí)，對(duì)應(yīng)的加速度大小a1＞a2＞a3，根據(jù)F相同時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比，所以m1＜m2＜m3，故選B、D.] 2．物體放在足夠長(zhǎng)的光滑木板一端，在將木板一端緩慢抬起的過(guò)程中，物體

2、的加速度將(　　) A．不變　　　　　 B．增大 C．減小 D．先變大后變小 B　[物體受重力和支持力的作用，合力沿木板平面向下，在將木板緩慢抬起的過(guò)程中，物體質(zhì)量不變，合外力逐漸增大，加速度逐漸增大．] 3．在利用氣墊導(dǎo)軌定量探究加速度a與外力F的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，由于摩擦力的影響非常小，提高了實(shí)驗(yàn)水平．實(shí)驗(yàn)中下列做法不符合要求的是(　　) A．保持滑塊的質(zhì)量不變 B．保持軌道水平，在細(xì)繩的一端掛上不同質(zhì)量的鉤碼，通過(guò)滑輪對(duì)滑塊施加不同拉力 C．確定滑塊開(kāi)始的一段位移，用秒表記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間，利用計(jì)算加速度 D．利用相距某段距離的兩個(gè)光電門(mén)，記錄遮光條經(jīng)過(guò)的時(shí)間，計(jì)算加速度 C

3、　[用光電門(mén)記錄遮光時(shí)間求出v1、v2利用v－v＝2as求加速度a更準(zhǔn)確．而秒表計(jì)時(shí)誤差較大，所以不合適．] 二、非選擇題(32分) 4．(6分)利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，得到質(zhì)量相等的兩輛小車(chē)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示： 小車(chē)編號(hào) F/N s/cm 1 0.1 50 2 0.2 99.5 (1)從以上兩組數(shù)據(jù)中可以得出加速度a1與a2之比為多少？ (2)從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得出什么結(jié)論？ 解析：由＝可得≈，由表中數(shù)據(jù)可得＝，由此可知物體受到的合外力越大，加速度越大． 答案：(1)　(2)當(dāng)物體的質(zhì)量保持不變時(shí)，物體受到的合外力越大，產(chǎn)生的加速度越大

4、． 5．(6分)一同學(xué)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中保持拉力不變，得到了小車(chē)加速度隨質(zhì)量變化的一組數(shù)據(jù)，如下表所示． 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 加速度 a/(m·s－2) 小車(chē)與砝碼 總質(zhì)量m/kg 小車(chē)與砝碼總質(zhì)量 的倒數(shù)m－1/(kg－1) 1 0.29 0.20 5.0 2 0.25 0.25 4.0 3 0.22 0.30 3.3 4 0.18 0.35 2.9 5 0.16 0.40 2.5 (1)請(qǐng)你在如圖所示的方格紙中建立合適的坐標(biāo)、并畫(huà)出能直觀反映出加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線． (2)由圖線可知F一定時(shí)，a與m成_______

5、_關(guān)系． 解析：由數(shù)據(jù)猜測(cè)a與成正比關(guān)系，建立a-坐標(biāo)進(jìn)行描點(diǎn)連線． 由圖線可知a-圖線為過(guò)原點(diǎn)的直線，故F一定時(shí)，a與成正比，即a與m成反比關(guān)系． 答案： (1)見(jiàn)解析圖　(2)反比 6．(10分)某同學(xué)利用圖(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車(chē)加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖(b)所示．實(shí)驗(yàn)中小車(chē)(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200 g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車(chē)的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到．回答下列問(wèn)題： 圖(a) 圖(b) (1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車(chē)的加速度與鉤碼的質(zhì)量成________(選填“線性”或“非線性”)關(guān)系

6、． (2)由圖(b)可知，a-m圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是 ______________________________________________________. (3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“在小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，小車(chē)的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車(chē)受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是____________________________________________， 鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是_______________________________________． 解析：這是探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，即(2)是探究小車(chē)加速

7、度與鉤碼質(zhì)量的關(guān)系，所以該實(shí)驗(yàn)必須平衡摩擦力，并且要保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量． (1)由圖像可知小車(chē)的加速度與鉤碼的質(zhì)量成非線性關(guān)系． (2)a-m圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，在m軸上有截距，即掛上小鉤碼后小車(chē)加速度仍為零，可能的原因是未平衡摩擦力． (3)本實(shí)驗(yàn)直接以鉤碼所受重力mg作為小車(chē)受到的合外力，則應(yīng)采取的措施是調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量． 答案：(1)非線性　(2)未平衡摩擦力 (3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力　遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量 7．(10分)某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系．圖中，置于實(shí)驗(yàn)

8、臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過(guò)滑輪，一端與放在木板上的小滑車(chē)相連，另一端可懸掛鉤碼．本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N＝5個(gè)，每個(gè)質(zhì)量均為0.010 kg.實(shí)驗(yàn)步驟如下： 圖(a) (1)將5個(gè)鉤碼全部放入小車(chē)中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車(chē)(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑． (2)將n(依次取n＝1，2，3，4，5)個(gè)鉤碼掛在輕繩右端，其余N—n個(gè)鉤碼仍留在小車(chē)內(nèi)；用手按住小車(chē)并使輕繩與木板平行．釋放小車(chē)，同時(shí)用傳感器記錄小車(chē)在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s，繪制s-t圖象，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a. (3)對(duì)應(yīng)于不同的n的a值見(jiàn)下表．n＝2時(shí)的s-

9、t圖象如圖(b)所示；由圖(b)求出此時(shí)小車(chē)的加速度(保留2位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表． n 1 2 3 4 5 a/(m·s－2) 0.20 0.58 0.78 1.00 圖(b) (4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出a-n圖線．從圖線可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受的合外力成正比． 圖(c) (5)利用a-n圖線求得小車(chē)(空載)的質(zhì)量為_(kāi)_______kg(保留2位有效數(shù)字，重力加速度取g＝9.8 m·s－2)． (6)若以“保持木板水平”來(lái)代替步驟(1)，下列說(shuō)法正確的是________(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào))

10、 A．a(chǎn)-n圖線不再是直線 B．a(chǎn)-n圖線仍是直線，但該直線不過(guò)原點(diǎn) C．a(chǎn)-n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大 解析：(3)根據(jù)題圖(b)可知，當(dāng)t＝2.00 s時(shí)，位移s＝0.78 m，由s＝at2，得加速度a＝＝0.39 m/s2. (4)圖線如圖所示． (5)小車(chē)空載時(shí)，n＝5，加速度為a＝1.00 m/s2.由牛頓第二定律得nm0g＝(m＋nm0)a，代入數(shù)據(jù)得m＝0.44 kg. (6)若保持木板水平，則小車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到摩擦力的作用，n的數(shù)值相同的情況下，加速度a變小，直線的斜率變小．繩的拉力等于摩擦力時(shí)，小車(chē)才開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，圖象不過(guò)原點(diǎn)，選項(xiàng)B正確． 答案：(3)0.39　(4)見(jiàn)解析圖　(5)0.44　(6)B - 6 -