高考物理必修知識點鞏固練習 實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關系

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1、 【鞏固練習】 一、選擇題： 1．如圖所示是根據(jù)探究加速度與力的關系的實驗數(shù)據(jù)描繪的a-F圖象，下列說法正確的是( ) A．三條傾斜直線所對應的小車和砝碼的質(zhì)量相同 B．三條傾斜直線所對應的小車和砝碼的質(zhì)量不同 C．直線1所對應的小車和砝碼的質(zhì)量最大 D．直線3所對應的小車和砝碼的質(zhì)量最大 2．如圖所示是某些同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象，下列說法中正確的是( ) A．形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大 B．形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小 C．形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木板

2、傾角過大 D．形成圖丁的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小 3．在“探究加速度與力、質(zhì)量關系”的實驗中：某小組的幾位同學在討論制定實驗方案時分別提出以下幾點意見，你認為不正確的是（ ） A．實驗中一定要測出加速度的具體數(shù)值 B．實驗中也可不測加速度的具體數(shù)值，只要測出不同情況下加速度的比值就行了 C．若要驗證“加速度與力的平方成正比”這一猜想，在作圖線時最好以F2為橫坐標 D．不管是在探究加速度與力的關系時還是在探究加速度與質(zhì)量關系時，所要測量的物理量都是3個 4．在《探究加速度與力、質(zhì)量的關系》實驗中，要采用控制變量法來進行研究，實驗裝置如圖所示。在實驗中

3、，要把平板右端墊高一些，以平衡摩擦力，使小車受到合力等于繩對小車的拉力，且認為繩的拉力等于砂和桶的總重力mg。（小車的總質(zhì)量為M，重力加速度為g）對于本實驗，以下說法中正確的是（ ） A．砂和桶的總質(zhì)量m要遠大于小車的總質(zhì)量M B．每次改變小車質(zhì)量后，需要重新平衡摩擦力 C．小車的加速度可用a=mg/M求解 D．為了形象直觀探究小車加速度a與小車總質(zhì)量M的關系，應做出a–1/M圖象 紙帶 小車 電源插頭 電火花計時器 5、（2015 棗莊市期末考）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗中，采用如圖所示的裝置．則下列說法中正確的是 （ ） A． 本實驗

4、主要采用控制變量的方法來研究加速度與力、質(zhì)量的關系 B． 在探究加速度與外力的關系時，應該改變小車的質(zhì)量 C． 在探究加速度與質(zhì)量的關系時作出圖象容易更直觀判斷出二者間的關系 D． 無論在什么條件下，細線對小車的拉力大小總等于砝碼盤和砝碼的總重力大?。? 6、（2015 臨忻市期末考）在“探究加速度與力的關系”時，采用如圖所示的實驗裝置．為消除摩擦力的影響，實驗前必須平衡摩擦力．小王同學為平衡摩擦力這樣操作：將小車靜止地放水平長木板上，然后把木板不帶滑輪的一端墊高，直至小車沿木板向下滑動，然后保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量（但保證小桶和砝碼的總質(zhì)量始終遠遠小于小車的質(zhì)量

5、），從而改變對小車的拉力F，得到的a﹣F圖線是圖中的（ ） A． B． C． D． 二、解答題： 1、（2015 泰安市期末考）為了探究加速度與力的關系，某同學設計了如圖1所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置． ①在該實驗中必須采用控制變量法，應保持 不變；改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a﹣F關系圖線（如圖2所示）。 ②分析此圖線，CA段不過原點的可能原因是： ③此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

6、） A．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 B．所用木塊的質(zhì)量太大 C．導軌保持了水平狀態(tài) D．木塊與導軌之間存在摩擦． 2．在探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關系的實驗中，得到下邊的圖象，圖線A的產(chǎn)生原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；圖線B的產(chǎn)生原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。為使實驗成功，對A的調(diào)整方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，對B的調(diào)整方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 3．在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關系”活動中，某小組設計了如圖甲所示的實驗裝置，圖中上下兩層水平軌道表面光滑。兩小車前端系上細線，細線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，然

7、后同時停止。 控制裝置 細線 小車I 小車II 滑輪 砝碼與砝碼盤 甲 0 1 22 23 24 A B cm 乙 （1）在安裝實驗裝置時，應調(diào)整滑輪的高度，使_______________________________；在實驗時，為減小系統(tǒng)誤差，應使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量_________小車的質(zhì)量。（選填“遠大于”、“遠小于”、“等于”） （2）本實驗通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小，能這樣比較，是因為______________________________________。 （3）在第1次實驗中小車I從圖乙中的A點運動到B點，其運行

8、的距離為 cm。 4．實驗室給同學們提供了如下實驗器材：滑輪小車、小木塊、長木板、秒表、砝碼、彈簧秤、直尺，要求同學們用它們來他們來探究加速度與力、質(zhì)量之間的關系。 （1）實驗中因涉及的物理量較多，須采用控制變量的方法來完成該實驗，即：先保持______不變，驗證物體_________越小加速度越大；再保持__________不變，驗證物體_______越大，加速度越大。 （2）某同學的做法是：將長木板的一端放在小木塊上構成一斜面，用小木塊改變斜面的傾角，保持滑輪小車的質(zhì)量不變，讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放，用秒表記錄小車滑到底端的時間。試回答下

9、列問題： ①改變斜面傾角的目的是__________________________________________________； ②用秒表記錄小車下滑相同距離（從斜面頂端到底端）所花的時間，而不是記錄下滑相同時間所對應的下滑距離，這樣做的好處是________________________________________。 （3）利用打點計時器來記錄滑輪小車的運動情況。某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個計數(shù)點（圖中每相鄰兩個記數(shù)點間還有四個打點記時器打下的點未畫出），打點計時器接的是50HZ的低壓交流電源。他將一把毫米刻度尺放在紙上

10、，其零刻度和記數(shù)點O對齊。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 cm O A B C D E F ①下表是某同學從刻度尺上直接讀取數(shù)據(jù)的記錄表，其中最后兩欄他未完成，請你幫他完成 線段 OA … … … 數(shù)據(jù)（cm） … … … … ②由以上數(shù)據(jù)可計算出打點計時器在打A、B、C、D、E各點時物體的速度，其中打E點的速度vE=________m/s（取三位有效數(shù)字） ③如某同學已求得A、B、C、D四點的瞬時速度分別為0.078m/s、0.12m/s、0.16m/s、0.20m/s。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)

11、和你求得的E點速度在下面所給的坐標中，作出v-t圖象。要求標明坐標及其單位，坐標的標度值（即以多少小格為一個單位）大小要取得合適，使作圖和讀數(shù)方便，并盡量充分利用坐標紙。從圖象中求得物體的加速度a=______m/s2（取兩位有效數(shù)字）。 ④若交流電的頻率略大于50Hz，測得的加速度比真實值______。（填“偏小”或“偏大””） 5. 為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關系”的實驗裝置(如圖所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力． (1)往砝碼盤中加入一小砝

12、碼，在釋放小車________(填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點． (2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表： 請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖象． (3)通過對實驗結果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增大，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點?請根據(jù)v-t圖象簡要闡述理由． 【答案與解析】 一、選擇題： 1．B、C、D 解析：平衡摩擦力時，不能把砝碼盤通過定滑輪拴在小車上，應只讓小車連著紙帶，在木板上做勻速運動即可． 2．D 解析：探

13、究加速度與力、質(zhì)量的關系時，先使質(zhì)量不變，研究加速度與力的關系；再使受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關系，最后總結出加速度與力、質(zhì)量的關系．所以，只有選項D正確． 3．AD 解析：實驗中也可不測加速度的具體數(shù)值，測出不同情況下加速度的比值也行；在探究加速度與力的關系時還是在探究加速度與質(zhì)量關系時，所需測量的只有兩個量。 4． CD 解析：砂和桶的總質(zhì)量m要遠小于小車的總質(zhì)量M，只有在這種情況下，才能用砂和桶的總重力認為等于繩的拉力。平衡摩擦力后，根據(jù)，兩邊都有質(zhì)量可以相消，也就是說與質(zhì)量大小沒有關系，因此，每次改變小車質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力。 5、AC A、在“探究加速度與力、質(zhì)

14、量的關系”的實驗中，需先控制一個物理量不變，研究另外兩個物理量的關系，該方法為控制變量法．故A正確． B、在探究加速度與外力的關系時，用保持小車的質(zhì)量不變，改變砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量．故B錯誤． C、在探究加速度與質(zhì)量的關系時作出圖象容易更直觀判斷出二者間的關系，故C正確． D、在小車的質(zhì)量遠大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時，細線的拉力等于砝碼盤和砝碼的總重力大?。蔇錯誤． 故選：AC． 6、A 解析：當小車上還沒有掛砂和砂桶時，小車應該就已經(jīng)有加速度了，由于平衡摩擦力過度，因此圖象在縱軸上有截距．故A正確，B、C、D錯誤． 故選：A． 二、解答題： 1、（1）木塊質(zhì)量；（2）

15、①未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；②A 解析：（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持木塊質(zhì)量不變； （2）①當拉力F已經(jīng)不為零時，木塊仍然沒有產(chǎn)生加速度，故原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足； ②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是不再滿足鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小木塊的質(zhì)量，即所掛鉤碼的總質(zhì)量太大； 故選：A． 2．木板傾角過大；木板傾角過小；減小傾角；增大傾角 3．（1 ）細線保持水平；遠小于 （2）由于兩車運行的時間相同，發(fā)生的位移和加速度成正比。 （3）23.38 4．（1）合外力，質(zhì)量；質(zhì)量，所受合外力 （2）①改變小車所受的合外力；②記錄更準確（或：更

16、容易記錄、記錄誤差會更小、時間更容易記錄、方便記錄、方便計時、位置很難記錄等） （3）① 表一 線段 OA … … … OE OF 數(shù)據(jù)（cm） … … … … 7.00 9.50 表二 線段 OA … … … DE EF 數(shù)據(jù)（cm） … … … … 2.25 2.50 ②0.232（0.230～0.236均可以）根據(jù) ③0.42（0.38～0.46均可以） 坐標描點應正確，圖象坐標標度的取值應合適 ④偏大 5. (1)之前 (2)如圖所示． (3)同意．在v-t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越?。畡t小車受空氣阻力越大．