5.2科學探究加速度與力質量的關系課時訓練高一上學期物理

5.2科學探究：加速度與力、質量的關系

一、單選題1．在探究“加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用的研究方法是()A.理想實驗法 B.替代法 C.控制變量法 D.類比法2．在“用DIS研究加速度與力的關系”的實驗中，小車質量為m。改變小車所受拉力的大小F，測得小車加速度大小a與F的關系如圖所示。圖中直線斜率表示()A.a B.F C.m D.3．在“探究加速度與力，質量的關系”的實驗中，保持物體受力不變，探究得到物體的加速度a與物體質量m之間的關系，下列關系正確的是()A. B. C. D.4．用圖示氣墊導軌裝置探究滑塊（含擋光片）的加速度a與其質量M的關系，所有操作為正確。某次實驗中滑塊的質量為M時，測得它的加速度為；滑塊質量變?yōu)闀r，測得它得加速度為，則()A. B. C. D.5．某組同學用如圖所示裝置研究在小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關系。下列措施中不需要或不正確的是()A.首先要補償阻力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力B.小車的質量要遠大于塑料桶和桶內砝碼的總質量C.實驗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償阻力6．小何用如圖所示裝置探究加速度a與質量m的關系。在保持小車受力F相同的情況下，測得不同質量對應的加速度。小何同學為了運用這些數據得到實驗結論，作出的圖像應該是以下四幅中的()A. B.C. D.7．在做實驗“探究加速度與質量的關系”時，下列說法中正確的是()A.應該改變拉力的大小B.為了直觀判斷二者間的關系，應作出圖像C.每次改變小車質量時，必須重新補償小車受到的阻力D.只需測量一次，記錄一組數據8．用如圖所示的實驗裝置探究“質量一定時，物體加速度與所受合外力的關系”，小車的質量為M，托盤和砝碼的總質量為m，平衡摩擦力后進行實驗()A.要保證m遠小于MB.小車所受的合外力等于2mgC.釋放小車后立即接通打點計時器D.在托盤中增加砝碼，重復實驗二、多選題9．甲、乙、丙、丁四位同學在探究加速度與物體質量和合外力的關系時，分別得出如圖所示圖線（設小車和車上砝碼的質量之和為M，砂及砂桶的總質量為m），則下列說法中正確的是()A.甲和乙同學較好地把握了實驗條件M遠大于mB.丙和丁同學沒有把握好實驗條件M遠大于mC.甲同學實驗時長木板的傾角太小，而乙同學實驗時長木板的傾角太大D.甲、乙、丙三位同學中，丙較好地完成了補償阻力的操作10．在探究加速度與力、質量的關系實驗中，某組同學用如圖所示裝置，采用控制變量的方法，來研究小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到外力的關系下列措施中不必要或不正確的是()A.首先要平衡摩擦力，使細繩對小車的拉力就是小車受到的合外力B.平衡摩擦力的方法，是在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動C.每次改變小車拉力后都要重新平衡摩擦力D.實驗中應先接通打點計時器的電源，再釋放小車11．下列有關物理問題的思想與方法說法中，正確的是()A.探究加速度與力、質量的關系實驗中使用了控制變量的方法B.伽利略通過“斜面實驗”來研究落體運動規(guī)律，采用等效替代法C.庫侖扭秤實驗中通過測量平面鏡反射光線在標尺上的偏移量，計算金屬絲的扭轉角，采用了放大的思想D.研究一段彎曲的導線在磁場中受到安培力時，將其分為很多小段的直導線的處理方法，采用了割補思維法三、填空題12．如圖所示是“探究加速度與質量之間的關系”實驗裝置，實驗中不計摩擦阻力并保持鉤碼質量5克不變，正確完成實驗步驟后，得到小車加速度的倒數與小車質量M的關系圖。則圖線在縱軸截距為___________，斜率為___________。13．某同學研究“在外力一定時，物體的加速度與其質量間的關系”的實驗中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于小車做勻加速運動的拉力，砂和砂桶的總質量m與小車和車上砝碼的總質量M之間應滿足的條件是_____________。四、計算題14．某同學用圖所示的實驗裝置探究小車的加速度a與質量m的關系。所用交變電流的頻率為50Hz。（1）圖是他某次實驗得到的紙帶，兩計數點間有四個點未畫出，部分實驗數據如圖所示。求小車的加速度是多少。（2）保持小車所受的拉力不變，改變小車質量m，分別測得不同質量時小車加速度a的數據如表6所示。請在圖的坐標紙中作出圖像。根據圖像可以得到什么實驗結論？次數12345678質量0.250.290.330.400.500.711.001.67加速度0.3180.5570.4820.4030.3170.2350.1520.086質量倒數4.003.453.032.502.001.411.000.60

參考答案1．答案：C解析：在探究“加速度與力、質量的關系”的實驗中，需要先使小車的質量保持不變，探究加速度與力之間的關系，再使小車受到的力不變，探究加速度與質量之間的關系，即采用的是控制變量法。故選C。2．答案：D解析：根據牛頓第二定律得出得出圖像斜率的表示的是小車質量的倒數，D正確，ABC錯誤。故選D。3．答案：C解析：探究物體的加速度a與物體質量m的關系時，為了直觀判斷二者間的關系，應作出直線圖形。因此當作出圖象時，其是過原點的一條直線，那么可確定a與m成反比，而，，的圖象均不是過原點的直線，故ABD錯誤，C正確；故選：C。4．答案：D解析：當滑塊的質量為M時，設繩子拉力為，以滑塊M為對象，根據牛頓第二定律可得以重物m為對象，根據牛頓第二定律可得聯(lián)立解得當滑塊的質量為時，設繩子拉力為，以滑塊為對象，根據牛頓第二定律可得以重物m為對象，根據牛頓第二定律可得聯(lián)立解得D正確，ABC錯誤；故選D。5．答案：D解析：實驗首先要補償阻力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力，A正確；實驗中，要保證塑料桶和桶內砝碼的總質量遠小于小車的質量，這樣才可認為塑料桶和桶內砝碼的總重力近似等于細繩對小車的拉力，B正確；實驗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砝碼的總重力后，不需要重新補償阻力，D錯誤。6．答案：D解析：當合力F不變時，a與m成反比，a與成正比，圖線是曲線，不易直接看出a與m的關系，故應作出關系圖像，D正確。7．答案：B解析：探究加速度與質量的關系時，應該控制力不變，A錯誤；研究兩個變量之間的關系時，為了直觀判斷二者之間的關系，應作出直線圖像，所以在探究加速度與質量的關系時，應作出圖像，B正確；每次改變小車質量時，不需要重新補償阻力，C錯誤；為了得到普遍規(guī)律，需要測量、記錄多組數據，D錯誤。8．答案：D解析：A.探究“質量一定時，物體加速度與所受合外力的關系”時由于傳感器測量小車的合力，無需m遠小于M，故A錯誤；B.對托盤和砝碼根據牛頓第二定律得所以即故B錯誤；C.先接通電源，再釋放小車，故C錯誤；D.探究“質量一定時，物體加速度與所受合外力的關系”時保持小車質量不變，在托盤中增加砝碼，重復實驗，故D正確。故選D9．答案：ACD解析：甲、乙、丙同學得到的圖線都是直線，說明小車和車上砝碼質量之和M遠大于砂及砂桶的總質量m，故A正確，B錯誤；丙同學得到的圖線經過坐標原點，說明阻力補償得比較到位，甲實驗時遺漏了補償阻力或阻力補償不足，即甲實驗時長木板的傾角太小，乙實驗時長木板的傾角太大，阻力補償過度，故C、D正確。10．答案：BC解析：實驗首先要平衡摩擦力，使小車受到合力就是細繩對小車的拉力，A正確；平衡摩擦力的方法就是，小車與紙帶相連，小車前面不掛小桶，把小車放在斜面上給小車一個初速度，看小車能否做勻速直線運動，B錯誤；由于平衡摩擦力之后有，故所以無論小車的質量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質量即改變拉小車拉力，不需要重新平衡摩擦力，C錯誤；實驗中應先接通電源，后放開小車，D正確，本題選不需要和不正確的，故選BC.11．答案：AC解析：A.探究加速度與力的關系時，我們控制小車質量不變；探究加速度與質量的關系時我們控制小車受的合力不變，所以實驗使用了控制變量的方法，A正確；B.伽利略通過“斜面實驗”來研究落體運動規(guī)律，采用邏輯推理法，B錯；C.庫侖扭秤實驗中金屬絲扭轉的角度較小，不便直接測量，通過放大后可測量，C正確；D.研究一段彎曲的導線在磁場中受到安培力時，將其分為很多小段的直導線的處理方法，采用了微元的思維方法，D錯誤。故選AC。12．答案：0.1；20