高中物理第四章力與運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練探究加速度與力質(zhì)量定量關(guān)系粵教必修

高中物理第四章力與運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練研究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系粵教版必修高中物理第四章力與運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練研究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系粵教版必修PAGE高中物理第四章力與運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練研究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系粵教版必修課時(shí)訓(xùn)練19研究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系基礎(chǔ)夯實(shí)1.假如a-1m圖象是經(jīng)過原點(diǎn)的一條直線,則說明()A.物體的加速度a與質(zhì)量m成正比B.物體的加速度a與質(zhì)量m成反比C.物體的質(zhì)量m與加速度a成正比D.物體的質(zhì)量m與加速度a成反比答案B分析a-1m圖象是過原點(diǎn)的直線,表示加速度a與質(zhì)量m成反比,但不可以說物體的質(zhì)量與加速度成正比或成反比,因?yàn)槲矬w的質(zhì)量是個(gè)定值,B正確,A、C、D錯(cuò).2.某同學(xué)做“研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,在均衡摩擦力時(shí),把長木板的一端墊得偏低,使得傾角偏小,他所得的a-F關(guān)系圖象可以用圖所示的哪一個(gè)來表示()答案D分析在均衡摩擦力時(shí),若把長木板的一端墊得過低,小車重力沿木板方向的分力小于摩擦力.3.在“研究加速度與物體質(zhì)量的定性關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,在增大物體的質(zhì)量的同時(shí),要保證物體所受的合外力不變,以下舉措可行的是()A.增大斜面的傾角B.減小斜面的傾角C.保持斜面傾角不變D.以上舉措都不可以實(shí)現(xiàn)答案B分析小車下滑過程中遇到有重力、支持力和摩擦力的作用,假定動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,斜面傾角為θ,物體質(zhì)量為m,則所受的合外力為F合=mgsinθ-μmgcosθ,則在增大m的同時(shí)必然要減小θ,才能保持F合不變.4.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器丈量加速度研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí),需要均衡摩擦力.均衡摩擦力時(shí),應(yīng)當(dāng)讓小車()A.掛上小盤,拖上紙帶,啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B.不掛小盤,拖上紙帶,啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.掛上小盤,不拖紙帶D.不掛小盤,不拖紙帶答案B分析均衡摩擦力時(shí),應(yīng)將繩從小車上拿去,不拴盤,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;應(yīng)把紙帶所受的摩擦阻力一起均衡掉,因此應(yīng)讓小車拖上紙帶,且讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處于工作狀態(tài),選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.5.在“研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,對于均衡摩擦力的說法中不正確的選項(xiàng)是()A.“均衡摩擦力”的實(shí)質(zhì)就是想方法讓小車遇到的摩擦力為零B.“均衡摩擦力”的實(shí)質(zhì)就是使小車所受的重力的下滑分力與所遇到的摩擦阻力相均衡C.“均衡摩擦力”的目的就是要使小車所受的合外力等于所掛鉤碼經(jīng)過細(xì)繩和滑輪對小車施加的拉力D.“均衡摩擦力”能否成功,可輕輕推進(jìn)小車,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)跡間距能否相等而確立答案A6.(多項(xiàng)選擇)如圖是某些同學(xué)在研究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系時(shí)依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象,以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.形成圖甲的原由是均衡摩擦力時(shí)長木板傾角過大B.形成圖乙的原由是均衡摩擦力時(shí)長木板傾角過小C.形成圖丙的原由是均衡摩擦力時(shí)長木板傾角過大D.形成圖丁的原由是均衡摩擦力時(shí)長木板傾角過小答案AD分析圖甲a-F的圖象,當(dāng)F=0時(shí),加速度a≠0,說明F=0時(shí),物體遇到的合外力已不等于零,即均衡摩擦力時(shí)長木板傾角過大,使mgsinα>f滑;圖乙同圖甲的原由同樣.圖丙、丁是因?yàn)榫饽Σ亮r(shí)傾角過小,而使f滑>mgsinα.因此,選項(xiàng)A、D正確.能力提高7.一起學(xué)準(zhǔn)備做“研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn).答案(1)BDE(2)①(2.5±0.2)m/s2分析(1)該同學(xué)需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(B)、小車(D)和鉤碼(E),不需要重錘(A)和秒表(C).(2)紙帶①的加速度a1=[(.10-34.20)-(34.20-30.70)]×10-2(2×0.02)2m/s2=2.50m/s2紙帶②的加速度a2=[(.90-32.35)-(32.35-29.00)]×10-2(2×0.02)2m/s2=1.25m/s2.8.(2016全國Ⅲ)某物理課外小組利用圖(a)中的裝置研究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系.圖中,置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長木板水平擱置,其右端固定一輕滑輪:輕繩高出滑輪,一端與放在木板上的小滑車相連,另一端可懸掛鉤碼.本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個(gè),每個(gè)質(zhì)量均為0.010kg.實(shí)驗(yàn)步驟以下:(3)對應(yīng)于不同樣的n的a值見下表.n=2時(shí)的s-t圖象如圖(b)所示:由圖(b)求出此時(shí)小車的加速度(保存2位有效數(shù)字),將結(jié)果填入下表.n12345a/(m·s-2)0.200.580.781.00(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn),并作出a-n圖象.從圖象可以看出:當(dāng)物體質(zhì)量一準(zhǔn)時(shí),物體的加速度與其所受的合外力成正比.圖(b)圖(c)(5)利用a-n圖象求得小車(空載)的質(zhì)量為kg(保存2位有效數(shù)字,重力加速度取g=9.8m·s-2).

(6)若以“保持木板水平”來取代步驟(1),以下說法正確的選項(xiàng)是(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)).

A.a-n圖線不再是直線B.a-n圖線還是直線,但該直線可是原點(diǎn)C.a-n圖線還是直線,但該直線的斜率變大答案(3)0.40(0.37~0.49均對)(4)a-n圖線看法析(5)0.45(0.43~0.47均對)(6)BC分析(3)小滑車開釋后做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)知足x=12at2①由題圖(b)知,當(dāng)x=0.8m時(shí),t=2.00s,代入①式解得a=0.40m/s2(4)描點(diǎn)作圖a-n圖線如圖:(5)對鉤碼與小滑車構(gòu)成的系統(tǒng)有nmg=(m'+5m)a代入數(shù)據(jù)解得a=mgm+5mn=01Nm'+0.05kgn由圖象知k=15,故01m'+0.05=15,解得m'=0.45kg.(6)若木板保持水平,則對系統(tǒng)由牛頓第二定律得nmg-μ[m'+(N-n)m]g=(m'+Nm)aa=(μ)mgm'+Nmn-μg=(μ)mgm'+5mn-μg.由此知圖線可是原點(diǎn),且斜率增大,故B、C選項(xiàng)正確.9.在研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,因?yàn)榇嬖谀Σ亮Φ挠绊懯箤?shí)驗(yàn)有較大的偏差,有人設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn):以以下圖,質(zhì)量為m的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為位移傳感器,它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)及時(shí)傳達(dá)到計(jì)算機(jī)上,經(jīng)計(jì)算機(jī)辦理后在屏幕上顯示滑塊A的位移—時(shí)間(s-t)圖象和速度—時(shí)間(v-t)圖象.整個(gè)裝置置于高度可調(diào)理的斜面上,斜面的長度為l、高度為h.(1)本實(shí)驗(yàn)中摩擦力對滑塊A的影響(選填“顯然,不可以忽視”或“不顯然,可忽視”).

(2)本實(shí)驗(yàn)中滑塊A所受的合外力表達(dá)式為.實(shí)驗(yàn)中可以經(jīng)過改變來考證質(zhì)量一準(zhǔn)時(shí),加速度與力成正比的關(guān)系;經(jīng)過保持不變,可考證力一準(zhǔn)時(shí),加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系.

答案(1)不顯然,可忽視(2