人教版物理必修一精品練習(xí)：3深入探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系+版含解析

1、課程信息高中物理深入探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系【盾選好做高效演練】（答題時(shí)間：2020分鐘）1 .在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車(chē)來(lái)做探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將祛碼盤(pán)及盤(pán)內(nèi)祛碼通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上B.連接祛碼盤(pán)和小車(chē)的細(xì)繩應(yīng)跟長(zhǎng)木板保持平行C.平衡摩擦力后，長(zhǎng)木板的位置不能移動(dòng)D.小車(chē)釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接電源再釋放小車(chē)2 .（三明模擬）用如圖甲所示的裝置做驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的小車(chē)的加速度a和小車(chē)所受拉力F的圖象為圖中的直線I,乙同學(xué)畫(huà)出的a-圖象為下圖中的直線n。直線I、n在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超

2、出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況的四種解釋?zhuān)渲锌赡苷_的是（）實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了3.（江蘇高考）探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小軍MiWB出竹改圖乙（1）在平衡小車(chē)與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車(chē)的加速度a=m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的祛碼都放在小車(chē)上。掛上祛碼盤(pán)，然后

3、每次從小車(chē)上取一個(gè)祛碼添加到祛碼盤(pán)中，測(cè)量小車(chē)的加速度。小車(chē)的加速度a與祛碼盤(pán)中祛碼總重力A.B.C.D.圖里圖即F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：（3）根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的aF的圖線不通過(guò)原點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明主要原因。4 .如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，小車(chē)上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子。沙桶的總質(zhì)量（包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量）記為m,小車(chē)的總質(zhì)量（包括車(chē)、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量）記為M。野打點(diǎn)一時(shí)器理國(guó)U沙桶L（1）驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱(chēng)量并記錄沙桶的總重力mg,將該力視為合外力F,對(duì)應(yīng)的加速度a則從打點(diǎn)的紙帶中計(jì)算得出。多次改變合

4、外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度。本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車(chē)中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變。以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫(huà)出aF圖象，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線。a一F圖象斜率的物理意義是。你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？答：。（填管理”或不合理”）本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？答：（填是或否兀理由是。（2）驗(yàn)證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系。本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變。用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱軸，應(yīng)該以的倒數(shù)為橫軸。5 .某學(xué)習(xí)小組的

5、同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究物體的加速度與物體的質(zhì)量之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，不改變拉力，只改變物體的質(zhì)量，得到了如下表所示的幾組數(shù)據(jù),算出加速度，但對(duì)應(yīng)該組已打出了紙帶，如下圖所示（長(zhǎng)度單位：打點(diǎn)選出的計(jì)數(shù)點(diǎn)（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出）。祛碼盤(pán)中祛碼總重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度2a(ms)0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下圖中作出其中第3組數(shù)據(jù)還未cm）,圖中各點(diǎn)為每5個(gè)S2 2、求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a;血* *6.03-*6.03-* 1(102r1(102r15m如舞一倬面而實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456小車(chē)質(zhì)里(g)200300400

6、500600700小車(chē)加速度(m/s)2.001.330.790.670.40小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù)(kg)5.003.332.502.001.671.00(1)請(qǐng)由紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算出缺少的加速度值并填入表中(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù))(2)請(qǐng)?jiān)谙聢D中建立合適的坐標(biāo)，將表中各組數(shù)據(jù)用小黑點(diǎn)描在坐標(biāo)紙上，并作出平滑的圖線。a臉組坦迪因想由加好加熱力。露或抬口籃iiiBiiiiiviiaiRaiaiiiBiiiiiviiaiRaiamamaIVIIHFHr.Hr.an.an此謝理迪klllhlklllhld d詡HHHH諭和捌瑞上端如flfl1 1.0203.04.05.06.07.03.09.0.0203

7、.04.05.06.07.03.09.0(3)由圖象得出的結(jié)論是:6.下圖為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用用表示。在小車(chē)質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來(lái)探究在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空平衡小車(chē)所受的阻力：小吊盤(pán)中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車(chē)，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)；按住小車(chē)，在小吊盤(pán)中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車(chē)中放入祛碼；打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車(chē)，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車(chē)中祛碼的質(zhì)量m;按住小車(chē)，改變小車(chē)中祛碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟；在每條

8、紙帶上清晰的部分，每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距sOJOOJO打點(diǎn)計(jì)時(shí)器刖豐擊三王非二陸有印摳區(qū))!0 !_!木板復(fù)寫(xiě)紙紙帶小東電源以祛碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，1為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出1-m關(guān)系圖線。若加速aa、，一，一_,1,、，一一度與小車(chē)和祛碼的總質(zhì)量成反比，則,與m應(yīng)成關(guān)系(填線性”或非線性”)。a(2)完成下列填空本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車(chē)中祛碼的質(zhì)量時(shí)，小車(chē)所受的拉力近似不變，小吊盤(pán)和盤(pán)中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是。sS2 2和S3,3,則a可用Si i、S3 3和AtAt表本為a=1 11 1n ni|iii|ii1 11 1|in|in1 1|in|in1 1

9、iiii11111 1infinfpipiiijiijinin1 1phph1 111111 11 1T|T|：m下圖為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立，則小車(chē)受到的拉力為，小車(chē)的質(zhì)量為。設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為S3=O下圖為用米尺測(cè)量某一紙帶上的mm,由此求得加速度的大小產(chǎn)的士s1 1、S3的情況，由圖可讀出S1=1=2 2a=m/s。TTTTJTTTTTTTTJTTTT1. BCD解析：本題考查實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，選項(xiàng)A中平衡摩擦力時(shí)，不能將祛碼盤(pán)及盤(pán)內(nèi)祛碼(或小桶)通過(guò)細(xì)繩系在小車(chē)上，A錯(cuò)；選項(xiàng)B、C、D符合正確的操作方法.2. B

10、C解析：圖線I與縱軸的截距表示當(dāng)小車(chē)收到的拉力為0時(shí)也有加速度，即可能是乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)前平衡摩擦力過(guò)頭，把長(zhǎng)木板的末端抬得太高了，導(dǎo)致小車(chē)在無(wú)拉力的情況下由重力的沿斜面的分力產(chǎn)生了加速度；圖線n與橫軸的截距表示當(dāng)拉力達(dá)到一定數(shù)值的時(shí)候，小車(chē)的加速度仍為0,即可能是甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。3. (1)0.16(2)見(jiàn)解析(3)忘記加祛碼盤(pán)的重力解析：(1)由題意可知，計(jì)數(shù)間隔T=5To=o=0.1s,選取第一段為第二段位移進(jìn)行計(jì)算。由Ax=aT2和Ax=0.16cm=1.6x103 3m,可得a=0.16m/s2。了加入祛碼盤(pán)的重力，使作出的圖象向左平移造成的。14. (1)

11、一1合理否因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力Mm就等于mg(2)M+m解析：(1)將車(chē)內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了M+m不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，a=-=mg,可見(jiàn)aF圖象斜率的物理意義是一1一MmMmMm系統(tǒng)的合外力就等于所懸掛沙桶的重力mg,不必滿足M?m這樣的條件。(2)向小車(chē)內(nèi)添加或去掉部分沙子，是改變系統(tǒng)的總質(zhì)量M+m,實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象仍為整個(gè)系統(tǒng)，而系統(tǒng)的合外力仍等于所懸掛沙桶的重力mg,保證了合外力不變。故圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)以M+m的倒數(shù)為橫軸。5. (1)0.99(2)見(jiàn)解析圖(3)在拉力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量成反比(與質(zhì)量的倒數(shù)成正比)解析

12、：(1)a的計(jì)算利用逐差法(XCD-XOA).(XDE-XAB)(XEF-XBC)_(XCDXDEXEF)-(XOA,XABXBC)可能是在計(jì)算F時(shí)忘記(2)描點(diǎn)繪圖，如圖所示。XOFOF-2XOCOC9T2 29T2 220.98-26.03z_z_22,222,29M012*10m/s=0.99m/s9T2 2+研m m，s s-2-2），一，1r（3）由圖象知a，圖象是一條直線，即在拉力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量成反比。M6. （1）等間距線性（2）遠(yuǎn)小于小車(chē)和祛碼的總質(zhì)量（填遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量”也可）S3424.2（答案范圍在23.924.5之間均可）50. ：t47.3（答案范圍在47

13、.047.6之間均可）1.16（答案范圍在1.131.19之間均可）kk解析：（1）平衡小車(chē)阻力后，小車(chē)可做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以打出的點(diǎn)是等間距的；設(shè)小車(chē)質(zhì)量為M,由于加速度與小車(chē)和祛碼的總質(zhì)量成反比，則有a=-（k為常數(shù)），Mm變形得1=M十，由于心M不變，故1與m為線性關(guān)系。akka（2）根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)小吊盤(pán)和盤(pán)中物塊：m0 0gF=F=mo oa,對(duì)小車(chē)：F=MaM1所以F F_ _mo og=mo ogMmm。y1M當(dāng)m。？M時(shí)，F(xiàn)-mo og,所以要保證小車(chē)和車(chē)中祛碼所受的拉力近似不變，小吊盤(pán)和盤(pán)中物塊的質(zhì)量之和mo o要遠(yuǎn)小于小車(chē)和車(chē)中祛碼的總質(zhì)量M。由運(yùn)動(dòng)學(xué)推論Sm-m-Sn

14、=n=（mn）aT2可彳#S3#S3s1=1=2aT2 2ZOOZOOJ.5QJ.5QLOO0.500.5001.0103.0405.06.07.08.09.0101.0103.0405.06.07.08.09.01/L -i-iA?A?g g本題中T=5At,所以a=S3S12;s32（5：t）50t從刻度尺可讀出S1=36.6mm12.4mm=24.2mm,S3=120.0mm72.7mm=47.3mm（注意估讀）代入上述公式，求得a=1.16m/S2。設(shè)小車(chē)質(zhì)量為M,拉力為F,則有F=（M+m）a,1MmM11M-=E+m,由題可知k=,b=-故5=1,M=bF=o情感語(yǔ)錄1.愛(ài)情合適就

15、好，不要委屈將就，只要隨意，彼此之間不要太大壓力2 .時(shí)間會(huì)把最正確的人帶到你身邊，在此之前，你要做的，是好好的照顧自己3 .女人的眼淚是最無(wú)用的液體，但你讓女人流淚說(shuō)明你很無(wú)用4 .總有一天，你會(huì)遇上那個(gè)人，陪你看日出，直到你的人生落幕5 .最美的感動(dòng)是我以為人去樓空的時(shí)候你依然在6 .我莫名其妙的地笑了，原來(lái)只因?yàn)橄氲搅四? .會(huì)離開(kāi)的都是廢品，能搶走的都是垃圾8 .其實(shí)你不知道，如果可以，我愿意把整顆心都刻滿你的名字9 .女人誰(shuí)不愿意青春永駐，但我愿意用來(lái)?yè)Q一個(gè)疼我的你10 .我們和好吧，我想和你拌嘴吵架，想鬧小脾氣，想為了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，卻難以啟齒。其實(shí)你若真愛(ài)一個(gè)人，內(nèi)心酸澀，反而會(huì)說(shuō)不出話來(lái)12 .生命中有一些人與我們擦肩了，卻來(lái)不及遇見(jiàn)；遇見(jiàn)了，卻來(lái)不及相識(shí)；相識(shí)了，卻來(lái)不及熟悉，卻還要是再見(jiàn)13 .對(duì)自己好點(diǎn)，因?yàn)橐惠呑硬婚L(zhǎng)；對(duì)身邊的人好點(diǎn)，因?yàn)橄螺呑硬灰欢苡鲆?jiàn)14 .世上總有