2020高中物理 18 影響加速度的因素 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系（含解析）粵教版1

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE9-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時分層作業(yè)(十八）(時間：15分鐘分值:50分）一、選擇題（本題共3小題,每小題6分，共18分）1．(多選）如圖所示是根據(jù)探究加速度與力的關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)描繪的a。F圖象，下列說法正確的是（）A．三條傾斜直線所對應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量相同B．三條傾斜直線所對應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量不同C．直線1所對應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量最大D．直線3所對應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量最大BD［由圖象知F相同時，對應(yīng)的加速度大小a1＞a2＞a3，根據(jù)F相同時，加速度與質(zhì)量成反比，所以m1＜m2＜m3，故選B、D。］2．物體放在足夠長的光滑木板一端，在將木板一端緩慢抬起的過程中，物體的加速度將（）A．不變 B．增大C．減小 D．先變大后變小B[物體受重力和支持力的作用,合力沿木板平面向下，在將木板緩慢抬起的過程中，物體質(zhì)量不變，合外力逐漸增大，加速度逐漸增大．］3．在利用氣墊導(dǎo)軌定量探究加速度a與外力F的關(guān)系的實驗中,由于摩擦力的影響非常小，提高了實驗水平．實驗中下列做法不符合要求的是（)A．保持滑塊的質(zhì)量不變B．保持軌道水平,在細繩的一端掛上不同質(zhì)量的鉤碼，通過滑輪對滑塊施加不同拉力C．確定滑塊開始的一段位移，用秒表記錄對應(yīng)的時間，利用eq\f(2s,t2)計算加速度D．利用相距某段距離的兩個光電門，記錄遮光條經(jīng)過的時間，計算加速度C[用光電門記錄遮光時間求出v1、v2利用veq\o\al（2,2）－veq\o\al(2,1）＝2as求加速度a更準確．而秒表計時誤差較大，所以不合適．］二、非選擇題（32分)4．（6分)利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，得到質(zhì)量相等的兩輛小車的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：小車編號F/Ns/cm10。15020。299.5（1)從以上兩組數(shù)據(jù)中可以得出加速度a1與a2之比為多少？(2）從實驗的結(jié)果得出什么結(jié)論?解析：由eq\f（a1，a2)＝eq\f(s1，s2)可得eq\f(a1,a2）≈eq\f（1,2）,由表中數(shù)據(jù)可得eq\f(F1,F2)＝eq\f（1,2),由此可知物體受到的合外力越大，加速度越大．答案:(1)eq\f（1，2）(2)當物體的質(zhì)量保持不變時，物體受到的合外力越大，產(chǎn)生的加速度越大．5．（6分)一同學(xué)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實驗中保持拉力不變,得到了小車加速度隨質(zhì)量變化的一組數(shù)據(jù)，如下表所示．實驗序號加速度a/(m·s－2）小車與砝碼總質(zhì)量m/kg小車與砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)m－1/（kg－1)10.290。205.020.250。254。030.220.303。340.180。352.950。160。402。5(1)請你在如圖所示的方格紙中建立合適的坐標、并畫出能直觀反映出加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線．(2）由圖線可知F一定時，a與m成________關(guān)系．解析：由數(shù)據(jù)猜測a與eq\f(1,m）成正比關(guān)系，建立a。eq\f（1,m）坐標進行描點連線．由圖線可知a-eq\f(1,m）圖線為過原點的直線,故F一定時，a與eq\f(1，m)成正比，即a與m成反比關(guān)系．答案:(1)見解析圖(2)反比6．（10分)某同學(xué)利用圖(a)所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖(b）所示．實驗中小車(含發(fā)射器）的質(zhì)量為200g,實驗時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細繩和輕定滑輪,圖（a）圖（b）（1）根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成________(選填“線性”或“非線性”)關(guān)系．(2)由圖(b）可知，a-m圖線不經(jīng)過原點，可能的原因是______________________________________________________.(3）若利用本實驗裝置來驗證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力,則實驗中應(yīng)采取的改進措施是____________________________________________，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是_______________________________________．解析：這是探究牛頓第二定律的實驗，即(2)是探究小車加速度與鉤碼質(zhì)量的關(guān)系，所以該實驗必須平衡摩擦力，并且要保證鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．（1)由圖像可知小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成非線性關(guān)系．（2）a.m圖線不經(jīng)過原點，在m軸上有截距，即掛上小鉤碼后小車加速度仍為零，可能的原因是未平衡摩擦力．(3)本實驗直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則應(yīng)采取的措施是調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力,鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是遠小于小車的質(zhì)量．答案：（1）非線性(2）未平衡摩擦力(3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力遠小于小車的質(zhì)量7．(10分）某物理課外小組利用圖(a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系．圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼．本實驗中可用的鉤碼共有N＝5個，每個質(zhì)量均為0.010kg。圖(a)（1）將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑．(2)將n（依次取n＝1,2，3，4，5）個鉤碼掛在輕繩右端,其余N-n個鉤碼仍留在小車內(nèi);用手按住小車并使輕繩與木板平行．釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制s。t圖象,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。（3）對應(yīng)于不同的n的a值見下表．n＝2時的s。t圖象如圖(b）所示；由圖(b)求出此時小車的加速度(保留2位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表．n12345a/（m·s－2)0.200.580。781.00圖（b)（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補齊數(shù)據(jù)點，并作出a.n圖線．從圖線可以看出：當物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比．圖（c）（5）利用a.n圖線求得小車(空載)的質(zhì)量為________kg（保留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"來代替步驟(1),下列說法正確的是________(填入正確選項前的標號)A．a(chǎn)-n圖線不再是直線B．a(chǎn)。n圖線仍是直線，但該直線不過原點C．a(chǎn)。n圖線仍是直線,但該直線的斜率變大解析：(3）根據(jù)題圖(b）可知，當t＝2.00s時，位移s＝0.78m,由s＝eq\f（1,2)at2,得加速度a＝eq\f（2s,t2）＝0。39m/s2。（4）圖線如圖所示．(5)小車空載時，n＝5，加速度為a＝1.00m/