新教材物理人教版作業(yè)4-2實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系

1．在研究加速度a和力F、質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，應(yīng)用的是()A．控制變量的方法B．等效替代的方法C．理論推導(dǎo)的方法D．理想實(shí)驗(yàn)的方法答案A解析由于涉及多個(gè)變量，探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量不變而改變力的大小；探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，控制力不變而改變質(zhì)量的大小，實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法，A正確。2．在實(shí)驗(yàn)“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，下列說法中正確的是()A．應(yīng)該改變拉力的大小B．為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出a-eq\f(1,m)圖像C．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，必須重新補(bǔ)償小車受到的阻力D．只需測(cè)量一次，記錄一組數(shù)據(jù)即可答案B解析探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制力不變，A錯(cuò)誤；在研究?jī)蓚€(gè)變量之間的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷二者之間的關(guān)系，應(yīng)作出直線圖像，所以在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)作出a-eq\f(1,m)圖像，B正確；每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新補(bǔ)償阻力，C錯(cuò)誤；在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，需至少測(cè)量五次，記錄五組數(shù)據(jù)，畫出圖像，根據(jù)圖像探究二者關(guān)系，D錯(cuò)誤。3．某組同學(xué)用如圖所示裝置研究在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。下列措施中不需要或不正確的是()A．首先要補(bǔ)償阻力，使小車受到的合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力B．小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于塑料桶和桶內(nèi)砝碼的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)中可以通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力D．每次改變小車受到的拉力后都需要重新補(bǔ)償阻力答案D解析實(shí)驗(yàn)首先要補(bǔ)償阻力，使小車受到的合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力，A正確；實(shí)驗(yàn)中，要保證塑料桶和桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，這樣才可認(rèn)為塑料桶和桶內(nèi)砝碼的總重力近似等于細(xì)繩對(duì)小車的拉力，B正確；實(shí)驗(yàn)中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力，C正確；每次改變小車受到的拉力，即改變塑料桶和桶內(nèi)砝碼的總重力后，不需要重新補(bǔ)償阻力，D錯(cuò)誤。4．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為了消除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和木板對(duì)小車阻力的影響，關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是()答案B解析本實(shí)驗(yàn)要依靠小車重力沿斜面的分力來補(bǔ)償小車受到的阻力，故應(yīng)在有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊上一塊木塊，當(dāng)紙帶上所打的點(diǎn)跡分布均勻時(shí)，說明小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已經(jīng)補(bǔ)償了阻力，C、D錯(cuò)誤；在補(bǔ)償阻力時(shí)，不能掛重物，A錯(cuò)誤，B正確。5．小何用如圖所示裝置探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系。在保持小車受力F相同的情況下，測(cè)得不同質(zhì)量對(duì)應(yīng)的加速度。小何同學(xué)為了運(yùn)用這些數(shù)據(jù)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，作出的圖像應(yīng)該是以下四幅中的()答案D解析當(dāng)合力F不變時(shí)，a與m成反比，a與eq\f(1,m)成正比，D正確，A錯(cuò)誤；a-m圖像是雙曲線，不易直接反映出相應(yīng)的物理規(guī)律，故應(yīng)作出a-eq\f(1,m)關(guān)系圖像，C錯(cuò)誤；題干要求F不變，不可能得出a-F圖像是經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，B錯(cuò)誤。6．為驗(yàn)證小車質(zhì)量m車不變時(shí)，a與F成正比，下列對(duì)小車的質(zhì)量m車、盤與砝碼的質(zhì)量m的選擇中，最好的是()A．m車＝500g，m分別為50g、70g、100g、125gB．m車＝500g，m分別為20g、30g、40g、50gC．m車＝200g，m分別為50g、70g、100g、125gD．m車＝200g，m分別為30g、40g、50g、60g答案B解析實(shí)驗(yàn)中必須滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于盤和砝碼的總質(zhì)量，故選B。7．(多選)四位同學(xué)在探究加速度與物體質(zhì)量和合外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別得出如圖甲、乙、丙、丁四條圖線，其中圖甲、乙、丙是a-F圖線，圖丁是a-eq\f(1,M)圖線(設(shè)小車和車上砝碼的質(zhì)量之和為M，砂及砂桶的總質(zhì)量為m)，則下列說法中正確的是()A．甲和乙同學(xué)較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件M遠(yuǎn)大于mB．丙和丁同學(xué)沒有把握好實(shí)驗(yàn)條件M遠(yuǎn)大于mC．甲同學(xué)長(zhǎng)木板的傾角太小，而乙同學(xué)長(zhǎng)木板的傾角太大D．甲、乙、丙三同學(xué)中，丙較好地完成了補(bǔ)償阻力的操作答案ACD解析因?yàn)閳D線甲、乙、丙都是直線，說明滿足小車和車上砝碼質(zhì)量之和M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂及砂桶的總質(zhì)量m，故A正確，B錯(cuò)誤；圖線丙經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)，說明阻力補(bǔ)償?shù)帽容^到位，甲圖中，當(dāng)a＝0時(shí)，F(xiàn)>0，即小車的加速度為0時(shí)，有牽引力，說明實(shí)驗(yàn)時(shí)遺漏了補(bǔ)償阻力或阻力補(bǔ)償不足，即甲同學(xué)長(zhǎng)木板的傾角太小，乙圖中，a-F圖像在a軸上有截距，說明長(zhǎng)木板的傾角太大，阻力補(bǔ)償過度，故C、D正確。8.如圖所示為探究小車加速度與所受合力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)示意圖局部。該實(shí)驗(yàn)中，兩小車各自受到向左的恒定拉力，通過鐵夾子同時(shí)釋放讓兩小車同時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后通過鐵夾子同時(shí)夾住小車后面的細(xì)線使小車同時(shí)突然停止運(yùn)動(dòng)，從而使小車近似做了一段勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而比較兩小車的加速度。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)中兩小車加速度的判斷，下列說法正確的是()A．兩小車的加速度之比等于位移之比B．兩小車的加速度之比等于位移的反比C．兩小車的加速度之比等于位移平方之比D．兩小車的加速度之比等于位移平方的反比答案A解析兩個(gè)小車均由靜止釋放，初速度均為0，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，由位移公式知s＝eq\f(1,2)at2，所以小車的加速度和位移成正比，A正確。9．某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用如圖1所示裝置“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用________(填“交流”或“直流”)電源的計(jì)時(shí)儀器。(2)在研究物體的加速度與力的關(guān)系時(shí)，保持不變的物理量是________。A．小車質(zhì)量B．塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量(3)實(shí)驗(yàn)中，要使小車的質(zhì)量________(填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量，才能認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力等于塑料桶和桶中砝碼的重力。(4)圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，測(cè)出AB＝1.2cm，AC＝3.6cm，AD＝7.2cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D中，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)周期為0.02s，則小車運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a＝________m/s2，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB＝________m/s。(5)當(dāng)小車的質(zhì)量一定時(shí)，測(cè)得小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)如下表：F/Na/(m·s－2)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖3所示坐標(biāo)系中作出a-F圖像。②圖線存在截距，其原因是________________________________________。答案(5)①圖見解析②未補(bǔ)償阻力或木板的傾角太小，補(bǔ)償阻力不足解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器。(2)探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，要控制小車質(zhì)量不變而改變拉力大小，A正確。(3)當(dāng)M?m時(shí)，即小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量時(shí)，才能認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力等于塑料桶和桶中砝碼的重力。(4)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式Δx＝aT2得：a＝eq\f(Δx,T2)＝,2)×10－2m/s2＝1.2m/s2；打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為：vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(3.6×10－2,2×0.1)m/s＝0.18m/s。(5)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，如圖所示：根據(jù)圖線知，當(dāng)F不等于零時(shí)，加速度a仍然為零，可知木板與小車之間有阻力，說明未補(bǔ)償阻力或木板的傾角太小，補(bǔ)償阻力不足。10．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(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)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?；卮鹣铝袉栴}：(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？答：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若取M＝0.4kg，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(gè)是________。A．m1＝5g B．m2＝15gC．m3＝40g D．m4＝400g(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求加速度的表達(dá)式為：a＝____________________。(用Δt1、Δt2、D、x表示)答案(1)取下牽引砝碼，滑形器放在任意位置都不動(dòng)；或取下牽引砝碼，輕推滑行器，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄每一個(gè)光電門的光束被擋的時(shí)間Δt都相等(2)D(3)eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,Δt1)))2,2x)解析(1)打開氣泵電源開關(guān)，放上滑行器，如果氣墊導(dǎo)軌水平，則不掛砝碼時(shí)，滑行器應(yīng)能在任意位置靜止不動(dòng)，或推動(dòng)滑行器后滑行器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，儀器就調(diào)