2015人民教育出版必修一42《實驗：探究加速度與力、質量的關系》同步測試

1、2實驗：探究加速度與力、質量的關系基礎夯實1在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，滲透了研究問題的多種科學方法：(1)實驗環(huán)境的等效法：_；(2)實驗條件設計的科學方法：_；(3)實驗原理的簡化：_，即當小車質量M車m沙時，細繩對小車的拉力大小近似等于沙及桶的總重力m沙g；(4)實驗數(shù)據(jù)處理的科學方法：_；(5)由aM車圖象轉化為a圖象，所用的科學方法：_。(以上各題均選填“理想實驗法”、“圖象法”、“平衡摩擦力法”、“化曲為直法”、“控制變量法”或“近似法”)答案：(1)平衡摩擦力法(2)控制變量法(3)近似法(4)圖象法(5)化曲為直法解析：(1)由于小車運動受到摩擦阻力，所以要進行平

2、衡摩擦力，以減小實驗誤差，稱為平衡摩擦力法；(2)在探究加速度、力與質量三者關系時，先保持其中一個量不變，來探究其他兩個量之間的關系，稱為控制變量法；(3)當小車質量M車m沙時，細繩對小車的拉力大小近似等于沙及桶的總重力m沙g，稱為近似法；(4)通過圖象研究實驗的結果，稱為圖象法；(5)在作圖時，由aM車圖象轉化為a圖象，使圖線由曲線轉化為直線，稱為化曲為直法。2探究加速度與力、質量的關系實驗如下：(1)在探究物體的加速度與力的關系時，應保持_不變，分別改變施加在物體上的力F，測出相對應的加速度a。(2)在探究物體的加速度與物體的質量的關系時，應保持_不變，分別改變物體的質量m，測出相應的加速

3、度a。(3)為了更直觀地反映物體的加速度a與物體質量m的關系，往往用二者的關系圖象表示出來，該關系圖象應選用()Aam圖象 Bma圖象Ca圖象 D.a圖象(4)如果a圖象是通過原點的一條直線，則說明()A物體的加速度a與質量m成正比B物體的加速度a與質量成反比C物體的質量m與加速度a成正比D物體的質量與加速度a成反比(5)如果aF圖象是通過原點的一條直線，說明物體的加速度a與施加在物體上的力成_關系。答案：(1)物體質量m(2)施加在物體的力F(3)C(4)B(5)正比3(2011·南京高一檢測)如圖所示是某同學探究加速度與力、質量的關系時，已接通電源正要釋放紙帶時的情況，請你指出該

4、同學的五個差錯；(1)電源_；(2)電磁打點計時器位置_；(3)滑輪位置_；(4)小車位置_；(5)長木板_。答案：(1)應用6V交流電源(2)應靠右端(3)應使拉線水平(4)應靠近打點計時器(5)應墊高右端平衡摩擦力解析：探究加速度與力、質量的關系時，電磁打點計時器應使用低壓(6V)交流電源，且要固定在長木板無滑輪的一端，即應靠右端；釋放紙帶時小車應靠近打點計時器；連接小車的細線應保持水平，故應調(diào)節(jié)滑輪位置使拉線水平；實驗時應平衡摩擦力，使小車所受重力沿斜面方向的分力與小車所受摩擦力平衡，故應墊高長木板右端平衡摩擦力。4(四川巴中市1112學年高一上學期期末)為了“探究加速度與力、質量的關系

5、”，現(xiàn)提供如圖所示實驗裝置。請思考探究思路并回答下列問題：(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取的做法是_A將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動B將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動C將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動D將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動(2)某學生在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大。他所得到的aF關系是下列的哪根圖線？圖中a是小車的加速度，F(xiàn)是細線作用于小車的拉力。答：_。(3)消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，可用鉤碼

6、總重力代替小車所受的拉力，此時鉤碼質量m與小車總質量M之間滿足的關系為_。答案：(1)C(2)C(3)mM5用斜面、小車、砂桶、砝碼等器材做“探究加速度與力、質量的關系”實驗，下圖是實驗中一條打點的紙帶，相鄰記數(shù)點的時間間隔為T，且間距s1，s2，s3，s6已量出。(1)請寫出三個不同的計算加速度的表達式。(2)如圖a，甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出aF圖線，表明實驗的問題是_。(3)乙、丙同學用同一裝置實驗，畫出了各自得到的aF圖線如圖b所示，說明兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？并比較其大小。答案：(1)a(s2s1)/T2；a(s4s1)/3T2；a(s6s5s4)(s3s2s1)/9T2

7、。(2)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。(3)兩小車及車上的砝碼的質量不同，且M乙<M丙。6在做“探究加速度與力、質量的關系”的實驗時，計算出各紙帶的加速度后，將測得的反映加速度a和F關系的有關資料記錄在表一中。將測得的反映加速度a和質量M關系的有關資料記錄在表二中。表一a/(m·s2)1.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00表二a/(m·s2)2.042.663.233.98/kg10.500.670.801.00(1)根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，分別畫出aF圖象和a1/M圖象。(2)由圖象可以判定：當M一定時，a與F的關系為_；當F一定時，a與

8、M的關系為_。(3)由aF圖象可知M_。(4)由a1/M圖象可知，F(xiàn)_(保留一位有效數(shù)字)。答案：(1)aF圖象和a1/M圖象分別如圖甲、乙所示(2)正比關系反比關系(3)0.5kg(4)4N解析：本題主要考查對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析，從而得到正確的實驗結論，若a與F成正比，a與1/M成正比，那么aF圖象和a1/M圖象都應是一條過原點的直線，同時因實驗中不可避免地出現(xiàn)誤差，描出的點不在一條直線上是很正常的，連線時應使盡可能多的點在直線上，不在直線上的點應大致對稱地分布在直線兩側，離直線較遠的點應視為錯誤數(shù)據(jù)，不需考慮； 另外可以從圖象的斜率的物理意義出發(fā)求出相應的物理量。能力提升1(河北正定中學

9、0910學年高一上學期期末)如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機)研究加速度和力的關系”的實驗裝置(1)在該實驗中必須采用控制變量法，應保持_不變，用鉤碼所受的重力作為_，用DIS測小車的加速度。(2)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aF關系圖線(如圖所示)。分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是_。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是()A小車與軌道之間存在摩擦B導軌保持了水平狀態(tài)C所掛鉤碼的總質量太大D所用小車的質量太大答案：(1)小車質量小車受到的合外力(2)質量一定時，加速度與合外力成正比C2(南京市高一上學期期末)某同學設

10、計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”的實驗。圖示為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，在實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量。小車運動加速度a可用紙帶上的點求得。(1)關于該實驗，下列說法中正確的是()A打點計時器電源插頭接低壓直流電源B為減小小車、紙帶受到摩擦力對實驗的影響，可以把木板D的右端適當墊高C若通過作vt圖象求a，則可以更好地減小誤差D本實驗采用了控制變量的方法進行探究(2)在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量m，分別測得小車的加速度a與對應的質量m數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)

11、12345小車加速度a/m/s21.251.000.800.500.40小車質量m/kg0.4000.5000.6251.0001.250小車質量的倒數(shù)kg12.52.01.61.00.8根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為進一步直觀反映F不變時a與m的關系，可在坐標系中選擇物理量_和_為坐標軸建立坐標系并作出圖線(選填表格中的物理量名稱)。該小車受到的拉力F為_N。答案：(1)BCD(2)小車加速度(a)、小車質量的倒數(shù)()0.53下面是某實驗小組用氣墊導軌和光電計時器(數(shù)字計時器)“探究加速度與外力關系”時的實驗裝置和得到的數(shù)據(jù)表格。保持滑塊質量M不變時的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼的質量m/kg滑塊所受拉力大小的近

12、似值F/N滑塊通過光電門1的速度v1(m/s)滑塊通過光電門2的速度v2(m/s)兩光電門的距離s/m滑塊加速度的計算值a/(m/s2)5×1034.9×1020.090.150.50a1_×10210×1039.8×1020.120.210.50a2_×10215×10314.7×1020.140.250.50a3_×102請完成上面表格內(nèi)的“加速度的計算值”的填空(結果取2位有效數(shù)字)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在下圖的aF坐標系中描出相應的點。并作出aF圖象由aF圖象得出的結論為：_。答案：a11.4a23.0a34.3圖略，要點：過原點的直線在保持物體質量M不變時，加速度a與合外力F成正比。4(2011·巢湖高一檢測)在做“探究加速度和力、質量的關系”的實驗中，保持小車和砝碼的總質量不變，測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示F(N)0.200.300.400.500.60a(m/s2)0.110.190.290.400.51(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標系上作出aF圖象；(2)圖象斜率的物理意義是_。(3)小車