（新課標(biāo)同步輔導(dǎo)）2016高中物理 第4章 2實(shí)驗(yàn) 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系課時(shí)作業(yè)（含解析）新人教版必修1

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1、（新課標(biāo)同步輔導(dǎo)）2016高中物理 第4章 2實(shí)驗(yàn) 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1 1．(多選)如圖4－2－8所示是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖象，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖4－2－8 A．形成圖甲的原因是平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾角過(guò)大 B．形成圖乙的原因是平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾角過(guò)小 C．形成圖丙的原因是平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾角過(guò)大 D．形成圖丁的原因是平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾角過(guò)小 【解析】　a－F圖象縱軸有截距說(shuō)明力F為零時(shí)加速度不為零，此時(shí)傾角過(guò)大，A正確．橫軸有截距說(shuō)明施加力F后有一過(guò)程加速度仍為零，說(shuō)明傾角太小，平衡摩擦力不足，C錯(cuò)．a(chǎn)－圖象縱軸有截距說(shuō)

2、明傾角太大，平衡摩擦力過(guò)大，B錯(cuò)．而橫軸有截距，說(shuō)明平衡摩擦力不足，傾角太小，故D正確． 【答案】　AD 2．如圖4－2－9所示，在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個(gè)相同的小車(chē)所受拉力分別為F1、F2，車(chē)中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開(kāi)夾子后經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間兩車(chē)的位移分別為x1、x2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有(　　) 圖4－2－9 A．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，x1＝2x2 B．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，x2＝2x1 C．當(dāng)F1＝F2、m1＝2m2時(shí)，x1＝2x2 D．當(dāng)F1＝F2、m1＝2m2時(shí)，x2＝2x1 【解析】　題中m1和m2是車(chē)

3、中砝碼的質(zhì)量，決不能認(rèn)為是小車(chē)的質(zhì)量．本題中只說(shuō)明了兩小車(chē)是相同的，并未告訴小車(chē)的質(zhì)量是多少．當(dāng)m1＝m2時(shí)，兩車(chē)加砝碼質(zhì)量仍相等，若F1＝2F2，則a1＝2a2，由x＝at2得x1＝2x2，A對(duì)，B錯(cuò)．若m1＝2m2時(shí)，無(wú)法確定兩車(chē)加砝碼后的質(zhì)量關(guān)系，兩小車(chē)的加速度關(guān)系也就不清楚．故無(wú)法斷定兩車(chē)的位移關(guān)系，C、D錯(cuò)． 【答案】　A 3．(2014·長(zhǎng)春高一檢測(cè))在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖4－2－10所示的實(shí)驗(yàn)裝置． 圖4－2－10 (1)本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是(　　) A．控制變量法　　　　　　 B．理想實(shí)驗(yàn)法 C．等效替代法 D．實(shí)驗(yàn)推理法 (2)

4、下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該改變拉力的大小 B．在探究加速度與外力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該改變小車(chē)的質(zhì)量 C．在探究加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷二者的關(guān)系，應(yīng)作出a－圖象 D．當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力大小等于砝碼盤(pán)和砝碼的總重力大小 【解析】　(1)選A.該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤． (2)選C.該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法，即保持一個(gè)量不變，研究其他兩個(gè)量之間的關(guān)系，在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持拉力的大小不變，故A錯(cuò)誤；在探究加速度

5、與外力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持小車(chē)的質(zhì)量不變，故B錯(cuò)誤；要直觀地反映兩個(gè)量之間的關(guān)系，可以通過(guò)作圖來(lái)解決，但是只有作出一條直線，才可以直觀地反映兩個(gè)變量之間的關(guān)系，在探究加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出a－圖象，故C正確；設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為M，砝碼盤(pán)和砝碼的質(zhì)量為m，只有M?m時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力F大小等于盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力mg，故D錯(cuò)誤． 【答案】　(1)A　(2)C 4．(2014·濟(jì)寧高一檢測(cè))(1)在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，以下操作正確的是(　　) A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)線通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上 B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車(chē)上并穿過(guò)打

6、點(diǎn)計(jì)時(shí)器 C．每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力 D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先放開(kāi)小車(chē)，后接通電源 (2)表中是該實(shí)驗(yàn)所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù). 組別 小車(chē)質(zhì)量m/kg 受力F/N 加速度a/(m·s－2) 1 0.5 0.25 2 0.50 3 1.00 4 1.0 5 1.5 若利用1、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，則2、3組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量分別為_(kāi)_______、________；若利用3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，則4、5組數(shù)據(jù)中物體所受的力分別為_(kāi)_______、________. 【解析】　(1

7、)平衡摩擦力時(shí)，是使小車(chē)所受重力沿斜面向下的分力與小車(chē)向前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力相等，故應(yīng)將紙帶連接在小車(chē)上并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，但不需要將重物用細(xì)線通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上，所以B對(duì)，A錯(cuò)；每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，C對(duì)；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，后放開(kāi)小車(chē)，D錯(cuò)． (2)若用1、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，需保持小車(chē)的質(zhì)量一定，即1、2、3三組數(shù)據(jù)中小車(chē)質(zhì)量相等，都為0.5 kg；若利用3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，需保持3、4、5三組數(shù)據(jù)中小車(chē)受到的F相等，都為1.00 N. 【答案】　(1)BC (2)0.5 kg　0.5 kg　1.00 N　1.0

8、0 N 5．在做“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，保持小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量不變，測(cè)得小車(chē)的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示 F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/(m·s－2) 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51 (1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在如圖4－2－11的坐標(biāo)系上作出a－F圖象． (2)圖象斜率的物理意義是_________________. (3)小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量為_(kāi)_______kg. (4)圖線(或延長(zhǎng)線)與F軸截距的物理意義是________． 【解析】　(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù)在所給坐標(biāo)系中準(zhǔn)確描點(diǎn)，作出的

9、a－F圖象如圖所示． (2)根據(jù)(1)中圖象可以判斷圖象斜率表示小車(chē)和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)． (3)由(1)中圖象可得：＝，解得M＝1 kg. (4)由a－F圖象可知，當(dāng)力F＝0.1 N時(shí)，小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明此時(shí)小車(chē)受到的阻力為0.1 N. 【答案】　(1)圖見(jiàn)解析　(2)小車(chē)和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)　(3)1　(4)小車(chē)受到的阻力為0.1 N 6．在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，計(jì)算出各紙帶的加速度后，將測(cè)得的反映加速度a和F關(guān)系的有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表1中，將測(cè)得的反映加速度a和質(zhì)量M關(guān)系的有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表2中． 表1 a/m·s－2 1.98 4.06 5.95 8

10、.12 F/N 1.00 2.00 3.00 4.00 表2 a/m·s－2 2.04 2.66 3.23 3.98 /(kg－1) 0.50 0.67 0.80 1.00 (1)根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，分別畫(huà)出a－F和a－圖象． (2)從圖象可以判定：當(dāng)M一定時(shí)，a與F的關(guān)系為_(kāi)_______；當(dāng)F一定時(shí)，α與M的關(guān)系為_(kāi)_______． (3)由a－F圖象可知M＝________. (4)由a－圖象可知，F(xiàn)＝________.(保留一位有效數(shù)字) 【解析】　(1)描點(diǎn)連線，得a－F、a－圖象如圖甲和圖乙所示． 甲 乙 (2)從圖象可以看出，當(dāng)M一定時(shí)，a與F成正比例關(guān)系；當(dāng)F一定時(shí)，a與M成反比例關(guān)系． (3)由a－F圖象可知，M為圖線的斜率的倒數(shù)，則M＝0.5 kg. (4)由a－圖象可知，F(xiàn)為圖線的斜率，則F＝4 N. 【答案】　(1)圖見(jiàn)解析　(2)正比例關(guān)系　反比例關(guān)系 (3)0.5 kg　(4)4 N