物理2013高三階段復(fù)習(xí)訓(xùn)練4.2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

1、溫馨提示： 此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。課后達(dá)標(biāo)·訓(xùn)練1.(2012·廊坊高一檢測(cè))在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)( )A.應(yīng)使砂子和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量，以減小實(shí)驗(yàn)誤差B.可以用天平測(cè)出小桶和砂的總質(zhì)量m1、小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量m2,根據(jù)公式求出小車(chē)的加速度C.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)采用描點(diǎn)法畫(huà)圖象，是為了減小誤差D.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)采用a-圖象，是為了便于根據(jù)圖線直觀地判斷a與m的關(guān)系2.(2012·衡水高一檢測(cè))如圖所示，在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個(gè)相同的小車(chē)所受拉力

2、分別為F1、F2，車(chē)中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開(kāi)夾子后經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間兩車(chē)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(shí)，x12x2B.當(dāng)m1m2、F12F2時(shí)，x22x1C.當(dāng)m12m2時(shí)，x12x2D.當(dāng)m12m2、F1F2時(shí)，x22x13.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，研究作用力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )A.平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將裝砂的小桶用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上B.每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D.在小車(chē)中增減砝碼，應(yīng)使小車(chē)和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小

3、桶的總質(zhì)量4.(2012·普寧高一檢測(cè))用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時(shí)，小車(chē)的加速度a與小車(chē)質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.用天平稱(chēng)出小車(chē)和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量；B.按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材；C.把輕繩系在小車(chē)上并繞過(guò)定滑輪懸掛砂桶；D.將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6 V電壓的蓄電池上，接通電源，放開(kāi)小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車(chē)質(zhì)量；E.保持小桶及其中砂子的質(zhì)量不變，增加小車(chē)上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)；F.分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值；G.作a-M關(guān)系圖象，并由圖象確定a-M關(guān)系。(1)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是_，

4、該步驟應(yīng)排在_步實(shí)驗(yàn)之后。(2)在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是_，應(yīng)把_改為_(kāi)。(3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖莀，應(yīng)把_改為_(kāi)。5.用圖示裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：(1)某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖所示請(qǐng)你指出該裝置中錯(cuò)誤或不妥之處(寫(xiě)出三條即可)：_;_;_。(2)改正實(shí)驗(yàn)裝置后，該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)如圖是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1 s，由圖中的數(shù)據(jù)可算出小車(chē)的加速度a為_(kāi) m/s2.6.(2012·濰坊高一檢測(cè))某同學(xué)利用如圖裝置來(lái)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系。(1)他先保持砂和砂桶質(zhì)量不變

5、，改變小車(chē)的質(zhì)量m，分別得到小車(chē)的加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的質(zhì)量倒數(shù)1/m，數(shù)據(jù)如表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車(chē)加速度a/m·s-21.901.721.491.251.000.750.500.30小車(chē)的質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67質(zhì)量的倒數(shù)/kg-14.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙中畫(huà)出a-圖線，并根據(jù)圖線求出小車(chē)加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式為_(kāi)。(2)再保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量,求出砂和砂桶的重力作為小車(chē)所受合力F，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖所示。該圖線

6、不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的主要原因是_。答案解析1.【解析】選A、C、D。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足A所述的條件，故A正確。實(shí)驗(yàn)中加速度應(yīng)根據(jù)紙帶計(jì)算得出，故B錯(cuò)誤。畫(huà)圖象時(shí)偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)已舍棄，誤差較小，故C正確。采用a-圖象，圖象為直線，更直觀，容易得出a、m的關(guān)系，故D對(duì)。2.【解析】選A。題中m1和m2是車(chē)中砝碼的質(zhì)量，不能認(rèn)為是小車(chē)的質(zhì)量。本題中只說(shuō)明了兩小車(chē)是相同的，并沒(méi)有告訴小車(chē)的質(zhì)量是多少。當(dāng)m1m2時(shí)，兩車(chē)加砝碼后質(zhì)量仍相等，若F12F2，則a12a2，由xat2得x12x2，A對(duì)。若m12m2時(shí)，無(wú)法確定兩車(chē)加砝碼后的質(zhì)量關(guān)系，兩小車(chē)的加速度關(guān)系也就不明確，自然無(wú)法判定兩車(chē)的位移關(guān)系。3.【解析】選A、

7、C。平衡摩擦力時(shí)不應(yīng)掛砂桶，只需將小車(chē)放在長(zhǎng)木板上連接紙帶，使長(zhǎng)木板無(wú)定滑輪的一端墊高，當(dāng)小車(chē)剛好能勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，即平衡了摩擦力，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，沿斜面向下的分力、摩擦力都跟質(zhì)量成正比改變，一次平衡后，就不用再平衡了，B選項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，再放開(kāi)小車(chē)，才能打出完整的紙帶，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；在小車(chē)中增減砝碼時(shí)，必須保證小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量，才能使小車(chē)受到的牽引力近似等于砂和桶的重力，因此D選項(xiàng)正確。【總結(jié)提升】探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中的“五點(diǎn)注意” (1)平衡摩擦力時(shí)不要掛重物，平衡摩擦力后，都不需要再重新平衡摩擦力。(2)

8、平衡摩擦力后，實(shí)驗(yàn)必須滿足在小車(chē)和小車(chē)上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和小盤(pán)的總質(zhì)量的條件下進(jìn)行。(3)每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，小車(chē)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)。(4)求取各紙帶的加速度a，此加速度為平均加速度。(5)作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻地分布在直線兩側(cè)，離直線遠(yuǎn)的點(diǎn)舍掉。4.【解析】實(shí)驗(yàn)中把小桶及其中砂子的重力看做與小車(chē)所受拉力大小相等，沒(méi)有考慮摩擦力，故必須平衡摩擦力。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6 V電壓的蓄電池上將無(wú)法工作，必須接在6 V以下交流電壓的學(xué)生電源上，作a-M關(guān)系圖象，得到的是雙曲線，很難作出正確的判斷，必須“化曲為直”，改作a-關(guān)系圖象。答案：(

9、1)平衡摩擦力 B(2)D 6 V電壓的蓄電池 6 V以下交流電壓的學(xué)生電源(3)a-M關(guān)系圖象 a-M圖象 a-圖象5.【解析】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須使用交流電源，不能使用干電池；為了保證細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力作為小車(chē)所受的合外力，實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力，該裝置卻沒(méi)有平衡摩擦力；為了在紙帶上打下更多的點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)的初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不可太遠(yuǎn)。(2)加速度可用逐差法求出：答案：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能使用干電池，應(yīng)使用低壓交流電源實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有平衡摩擦力 小車(chē)初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn) (2)0.1956.【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)正確作出a-圖線，分析a與的關(guān)系式。(2)正確分析a-F圖象截距的物理意義。【解析】(1