第3章 2. 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)業(yè)分層測評17

1、.學(xué)業(yè)分層測評十七建議用時(shí)：45分鐘1在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，為驗(yàn)證小車的質(zhì)量m不變時(shí)加速度a與作用力F成正比，學(xué)生甲、乙、丙、丁分別選取四組小車的質(zhì)量m及鉤碼的質(zhì)量M做實(shí)驗(yàn).【導(dǎo)學(xué)號：96332114】甲：m500 g，M分別為50 g、70 g、100 g、125 g乙：m500 g，M分別為20 g、30 g、40 g、50 g丙：m500 g，M分別為50 g、70 g、100 g、125 g?。簃500 g，M分別為30 g、40 g、50 g、60 g假設(shè)其他操作都正確，那么學(xué)生_利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的a­F圖像較準(zhǔn)確【解析】牽引小車加速運(yùn)動的重物為鉤碼，為使

2、小車所受拉力近似等于鉤碼重力，應(yīng)保持鉤碼重力遠(yuǎn)小于小車重力據(jù)此分析以上4組數(shù)據(jù)可知，乙同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖像較準(zhǔn)確【答案】乙2下面是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)步驟：【導(dǎo)學(xué)號：96332115】用天平測出小車質(zhì)量M和小盤質(zhì)量m安裝好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在小車上裝好紙帶調(diào)整長木板的傾斜程度在小盤中參加適量的砝碼m1保持小車質(zhì)量一定時(shí)，探究加速度與力的關(guān)系保持小車所受拉力一定時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系1步驟的目的是_2步驟中，要求小盤和砝碼總質(zhì)量mm1_填“遠(yuǎn)大于、“遠(yuǎn)小于或“等于小車質(zhì)量M.3步驟和，說明該實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_【解析】1步驟是為了平衡掉小車與木板、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力，使

3、小車所受的合力等于小盤和砝碼的重力2步驟中，要求小盤和砝碼總質(zhì)量mm1遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M.3該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法【答案】1平衡摩擦力 2遠(yuǎn)小于3控制變量法3如圖3­2­7所示為某同學(xué)所安裝的“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，在圖示狀態(tài)下開場做實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)的裝置和操作中的主要錯(cuò)誤是至少寫出三個(gè)錯(cuò)誤：圖3­2­71_2_3_【解析】由圖可知，本實(shí)驗(yàn)存在以下錯(cuò)誤：長木板右端未墊高以平衡摩擦力或沒有平衡摩擦力；錯(cuò)用了直流電源或應(yīng)該用交流電；牽引小車的細(xì)線與板不平行；開場實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車離滑輪太近或小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)、牽引小車的細(xì)線太短；鉤碼不能滿足遠(yuǎn)小于

4、小車質(zhì)量的條件，應(yīng)換用砂桶只說換用桶不給分，必須說明原因才行【答案】見解析4用圖3­2­8a所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系ab圖3­2­8某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖3­2­8b所示的a­F圖像，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)_圖中a0表示的是_時(shí)小車的加速度某同學(xué)得到如圖3­2­9所示的紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz. A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)xxDGxAD_ cm.由此可算出小車的加速度a_m/s2保存兩位有效數(shù)字圖3­2­9【解析】由圖縱截距可

5、知，無力就運(yùn)動了，說明長木板的傾角過大；F0，說明未掛沙桶；位移差xxD GxAD6.502.60cm2.600.50 cm1.80 cm；加速度a m/s25.0 m/s2.【答案】長木板的傾角過大能答到這個(gè)意思即可未掛砂桶1.805.051在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，以下操作正確的選項(xiàng)是A平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)線通過定滑輪系在小車上B平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力D實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先放開小車，后接通電源2表中是該實(shí)驗(yàn)所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù).組別小車質(zhì)量m/kg受力F/N加速度a/m·s210.50.2520.5031

6、.0041.051.5假設(shè)利用1、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，那么2、3組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量分別為_、_；假設(shè)利用3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，那么4、5組數(shù)據(jù)中物體所受的力分別為_、_.【解析】1平衡摩擦力時(shí)，是使小車所受重力沿斜面向下的分力與小車向前運(yùn)動過程中受到的阻力相等，故應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，但不需要將重物用細(xì)線通過定滑輪系在小車上，所以B對，A錯(cuò)；每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，C對；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，后放開小車，D錯(cuò)2假設(shè)用1、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，需保持小車的質(zhì)量一定，即1、2、3三組數(shù)據(jù)中小車質(zhì)量相等，都

7、為0.5 kg；假設(shè)利用3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，需保持3、4、5三組數(shù)據(jù)中小車受到的F相等，都為1.00 N.【答案】1BC20.5 kg0.5 kg1.00 N1.00 N6某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖3­2­10所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系圖3­2­101由刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的間隔 x，遮光條的寬度為d.該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖中所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過光電門1的時(shí)間t1和通過光電門2的時(shí)間t2，那么滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v1_，滑塊經(jīng)過光

8、電門2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v2_，那么滑塊的加速度的表達(dá)式a_.均用上述字母表示2在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過改變滑塊的質(zhì)量總共做了6組實(shí)驗(yàn)，得到如表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過分析表中數(shù)據(jù)后，你得出的結(jié)論是_.m/ga/m·s22502.023001.653501.334001.255001.008000.633現(xiàn)需通過圖像進(jìn)一步驗(yàn)證你的結(jié)論，請利用表格數(shù)據(jù)，在如圖3­2­11所示坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出相應(yīng)圖像圖3­2­11【解析】1遮光條的寬度很小，通過光電門的時(shí)間很短，這段時(shí)間內(nèi)的平均速度即為滑塊通過光電門的瞬時(shí)速度，故v1，v2.滑塊由光電門1到光電門2

9、做勻加速直線運(yùn)動，由vv2ax可得a.2當(dāng)合外力一定時(shí)，在誤差允許的范圍內(nèi)，物體的質(zhì)量和加速度的乘積近似相等，所以在合外力不變的情況下，物體運(yùn)動的加速度跟物體的質(zhì)量成反比3統(tǒng)一國際單位，作a­圖像，在誤差允許的范圍內(nèi)圖線是一條過原點(diǎn)的直線，如下圖【答案】12在合外力不變的情況下，物體運(yùn)動的加速度跟物體的質(zhì)量成反比3見解析7如圖3­2­12所示為“用DIS位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)研究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖3­2­121在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持_不變，用鉤碼所受的重力作為_用DIS測小車的加速度2改變所掛鉤碼的數(shù)量，屢次重復(fù)測量，在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a­F關(guān)系圖線如圖3­2­13所示圖3­2­13分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_.此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A小車與軌道之間存在摩擦B導(dǎo)軌保持了程度狀態(tài)C所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D所用小車