1、【长江作业】2015-2016 学年高中物理 第 4 章 2 实验：探究加速度与力、质量的关系课时作业 新人教版必修 11(多选)如图 428 所示是某同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )图 428A形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小【解析】 a F 图象纵轴有截距说明力 F 为零时加速度不为零，此时倾角过大，A 正确横轴有截距说明施加力 F 后有一过程加速度仍为零，说明倾角太小，平 衡摩擦力不足，C 错 a 图象纵轴有截距说明倾角太大，平
2、衡摩擦力过大，B 错而横轴有截距，说明平1M衡摩擦力不足，倾角太小，故 D 正确【答案】 AD2如图 429 所示，在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，若 1、2 两个相同的小车所受拉力分别为 F1、 F2，车中所放砝码的质量分别为 m1、 m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为 x1、 x2，则在实验误差允许的范围内，有( )图 429A当 m1 m2、 F12 F2时， x12 x2B当 m1 m2、 F12 F2时， x22 x1C当 F1 F2、 m12 m2时， x12 x2D当 F1 F2、 m12 m2时 ， x22 x1【解析】 题中 m1和 m2是车中砝码的质量
3、，决不能认为是小车的质量本题中只说明了两小车是相同的，并未告诉小车的质量是多少当 m1 m2时，两车加砝码质量仍相等，若 F12 F2，则 a12 a2，由 x at2得 x12 x2，A 对，B 错若 m12 m2时，无法确定两车12加砝码后的质量关系，两小车的加速度关系也就不清楚故无法断定两车的位移关系，C、D 错【答案】 A3(2014长春高一检测)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图4210 所示的实验装置图 4210(1)本实验采 用的实验方法是( )A控制变量法 B理想实验法C等效替代法 D实验推理法(2)下列说法中正确的是( )A在探究加速度与质量的关系时，应该改变拉
4、力的大小B在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量C在探究加速度 a 与质量 M 的关系时，为了直观判断二者的关系，应作出 a 图象1MD当小车的质量远小于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小【解析】 (1)选 A.该实验是探究加速度与力、质量的关系，研究三者关系必须运用控制变量法，故 A 正确，B、C、D 错误(2)选 C.该实验采用的是控制变量法，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系，在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力的大小不变，故 A 错误；在探究加速度与外力的关系时，应保持小车的质量不变，故 B 错误；要直观地反映两个量之
5、间的关系，可以通过作图来解决，但是只有作出一条直 线，才可以直观地反映两个变量之间的关系，在探 究加速度 a 与质量 M 的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出 a 图象，故 C 正1M确；设小车的质量为 M，砝码盘和砝码的质量为 m，只有 Mm 时才可以认为绳对小车的拉力 F 大小等于盘和盘中砝码的重 力 mg，故 D 错误【答案】 (1)A (2)C4(2014济宁高一检测)(1)在探究加速度与力、质量关系的实验中，以下操作正确的是( )A平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上B平衡摩擦力时，应 将纸带连接在小车上并穿过打点计时器C每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D
6、实验时，应先放开小车，后接通电源(2)表中是该实验所记录的部分数据.组别 小车质量 m/kg 受力 F/N 加速度 a/(ms2 )1 0.5 0.252 0.503 1.004 1.05 1.5若利用 1、2、3 三组数据探 究加速度与受力的关系，则 2、3 组数据中物体的质量分别为_、_；若利用 3、4、5 三组数据探究加速度与物体质量的关系，则4、5 组数据中物体所受的力分别为_、_.【解析】 (1)平衡摩擦力时，是使小车所受重力沿斜面向下的分力与小车向前运动过程中受到的阻力相等，故应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器，但不需要将重物用细线通过定滑轮系在小车上，所以 B 对，A 错；每次
7、改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，C 对；实验时，应先接通电源，后放开小车，D 错(2)若用 1、2、3 三组数据探究加速度与受力的关系，需保持小车的质量一定，即1、2、3 三组数据中小车质量相等，都为 0.5 kg；若利用 3、4、5 三组数据探究加速度与物体质量的关系，需保持 3、4、5 三组数据中小车受到的 F 相等，都为 1.00 N.【答案】 (1)BC(2)0.5 kg 0.5 kg 1.00 N 1.00 N5在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度 a 和拉力 F 的数据如表所示F/N 0.20 0.30 0.40 0.50
8、 0.60a/(ms2 ) 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51(1)根据表中的数据在如图 4211 的坐标系上作出 a F 图象(2)图象斜率的物理意义是_.(3)小车和砝码的总质量为_kg.(4)图线(或延长线)与 F 轴截距的物理意义是_【解析】 (1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的 a F 图象如图所示(2)根据(1)中图象可以判断图象斜率表示小车和砝码总质量的倒数(3)由(1)中图象可得： ，解得 M1 kg.1M a F(4)由 a F 图象可知，当力 F0.1 N 时，小车开始运动，说明此时小车受到的阻力为0.1 N.【答案】 (1)图见解析 (2)小车和
9、砝码总质量的倒数 (3)1 (4)小车受到的阻力为0.1 N6在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度 a 和 F 关系的有关数据记录在表 1 中，将测得的反映加速度 a 和质量 M 关系的有关数据记录在表 2 中表 1a/ms21.98 4.06 5.95 8.12F/N 1.00 2.00 3.00 4.00表 2a/ms 2 2.04 2.66 3.23 3.98/(kg1 )1M0.50 0.67 0.80 1.00(1)根据表中所列数据，分别画出 a F 和 a 图象1M(2)从图象可以判定：当 M 一定时， a 与 F 的关系 为_；当 F 一定时， 与 M的关系为_ _(3)由 a F 图象可知 M_.(4)由 a 图象可知， F_.(保留一位有效数字)1M【解析】 (1)描点连线，得 a F、 a 图象如图甲和图乙所示1M甲乙(2)从图象可以看出，当 M 一定时， a 与 F 成正比例关系；当 F 一定时， a 与 M 成反比例关系(3)由 a F 图象可知， M 为图线的斜率的倒数 ，则 M0.5 kg.(4)由 a 图象可知， F 为图线的斜率，则 F4 N.1M【答案】 (1)图见解析 (2)正比例关系 反比例关系(3)0.5 kg (4)4 N
