高中物理必修一 《實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系》課時作業(yè)doc

1、課時作業(yè)(十五)實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系A(chǔ)組基礎(chǔ)落實(shí)練1在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：(1)當(dāng)質(zhì)量m一定時，a與F合成_；當(dāng)力F一定時，a與M成_(2)如圖所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，以下做法正確的是_A平衡摩擦力時，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B本實(shí)驗(yàn)中探究的方法是控制變量法C實(shí)驗(yàn)時，先放開小車，后接通電源D“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對探究結(jié)果也不會產(chǎn)生影響解析：(1)當(dāng)質(zhì)量m一定時，a與F合成正比；當(dāng)力F一定時，a與M成反比(2)平衡摩擦力時，應(yīng)使小車在不受拉力作用下拖動紙帶做勻速直線運(yùn)動，A錯實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，即研究

2、加速度與合力關(guān)系時控制小車質(zhì)量不變，研究加速度與小車質(zhì)量關(guān)系時要控制拉力不變，B對實(shí)驗(yàn)時，先接通電源打點(diǎn)，后放開小車拖動紙帶運(yùn)動，C錯為減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時必須做到重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，D錯答案：(1)正比反比(2)B2.如圖所示，在研究牛頓第二定律的演示實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為F1、F2，車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開夾子后經(jīng)過相同的時間，兩車的位移分別為x1、x2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有()A當(dāng)m1m2、F12F2時，x12x2B當(dāng)m1m2、F12F2時，x22x1C當(dāng)F1F2、m12m2時，x12x2D當(dāng)F1F2、m12m2時，x22x1解析：本

3、題中只說明了兩小車是相同的，并未告訴小車的質(zhì)量是多少當(dāng)m1m2時，兩車加砝碼質(zhì)量仍相等，若F12F2，則a12a2，由xeq f(1,2)at2，A項(xiàng)對若m12m2時，無法確定兩車加砝碼后的質(zhì)量關(guān)系，兩小車的加速度關(guān)系也就不明確，故無法判定兩車的位移關(guān)系答案：A3某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)如圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為電火花計(jì)時器，C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于細(xì)砂和小桶的總重量，小車運(yùn)動的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得(1)如圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50 Hz.根據(jù)紙帶可

4、求出電火花計(jì)時器打B點(diǎn)時的速度為_ m/s，小車的加速度大小為_ m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(2)在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時，某同學(xué)按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象(如圖丙所示)請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象(3)在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖丁所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因解析：(1)AC這段位移的平均速度等于AC這段時間中間時刻的瞬時速度，即B點(diǎn)的瞬時速度，故vBeq f(ABBC,4T)eq f(6.196.70102,40.02) m/s1.6 m/s

5、.由逐差法求解小車的加速度aeq f(CDDEABBC,42T2)eq f(7.217.726.196.70102,420.022) m/s23.2 m/s2.(2)將坐標(biāo)系中各點(diǎn)連成一條直線，連線時應(yīng)使直線過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)大致對稱分布在直線的兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)視為錯誤數(shù)據(jù)，不予考慮，連線如圖所示(3)圖線與橫軸有截距，說明實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠答案：(1)1.63.2(2)見解析圖(3)實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠B組能力提升練4為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計(jì)時器相連，當(dāng)滑行器通過

6、G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間t1、t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？(2)若取M0.4 kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個是()Am15 g Bm215 gCm340 g Dm4400 g(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為_(用t1、t2、D、s表示)解析：(1)氣墊導(dǎo)軌可以認(rèn)為是光滑的，在判斷其是否水平時可以采取

7、的方法是接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，滑塊基本保持靜止說明導(dǎo)軌是光滑的，或接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運(yùn)動(2)在該實(shí)驗(yàn)中實(shí)際是mg(Mm)a，要滿足mg近似等于Ma，應(yīng)該使砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量若取M0.4 kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，m4400 g不能滿足，故選D項(xiàng)(3)根據(jù)擋光片通過光電門的速度可以用平均速度代替，得通過第一個光電門的速度v1eq f(D,t1)通過第二個光電門的速度v2eq f(D,t2)根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得加速度aeq f(voal(2,2)voal(2,1),2x)eq f(D2,2x)eq blcrc(avs4alco1