2022-2023學(xué)年人教版必修第一冊(cè) 4.2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 作業(yè)

1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十一） 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，(1)下列儀器需要用到的是_；(2)下列說(shuō)法正確的是_；A先釋放紙帶再接通電源B拉小車(chē)的細(xì)線(xiàn)應(yīng)盡可能與長(zhǎng)木板平行C紙帶與小車(chē)相連端的點(diǎn)跡較稀疏D輕推小車(chē)，拖著紙帶的小車(chē)能夠勻速下滑，說(shuō)明摩擦力已被平衡(3)如圖所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶，A、B、C、D為每隔4個(gè)點(diǎn)取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，據(jù)此紙帶可知小車(chē)在D點(diǎn)的速度大小為_(kāi)m/s(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)。答案：(1)AD(2)BD(3)0.212在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上、下兩層水平軌道表面光滑，兩小車(chē)前端系上細(xì)線(xiàn)，細(xì)線(xiàn)

2、跨過(guò)滑輪并掛上砝碼盤(pán)，兩小車(chē)尾部細(xì)線(xiàn)連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)控制裝置使兩小車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后同時(shí)停止。(1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使_；在實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量_(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”)小車(chē)的質(zhì)量。(2)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較兩小車(chē)的位移來(lái)比較小車(chē)加速度的大小，能這樣比較，是因?yàn)開(kāi)。答案：(1)細(xì)線(xiàn)與軌道平行(或細(xì)線(xiàn)水平)遠(yuǎn)小于(2)兩小車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且兩小車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等3在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得如下數(shù)據(jù)：當(dāng)m一定時(shí)，a與F的關(guān)系如表一所示；當(dāng)F一定時(shí)，a與eq f(1,m)的關(guān)系如表二所示。表一F

3、/N1.002.003.004.00a/(ms2)1.903.955.857.62表二eq f(1,m)/kg10.520.670.801.00a/(ms2)1.532.102.493.10(1)在如圖所示的相應(yīng)坐標(biāo)系中，根據(jù)表一、表二所給數(shù)據(jù)作出圖像。(2)由圖像可以判定：當(dāng)m一定時(shí)，a與F的關(guān)系成_；當(dāng)F一定時(shí)，a與m的關(guān)系成_。(3)在研究a與m的關(guān)系時(shí)，作出a-eq f(1,m)圖像，而沒(méi)作a-m圖像，那么作a-eq f(1,m)圖像的優(yōu)點(diǎn)是_。答案：(1)如圖所示 (2)正比反比(3)a-m圖像是曲線(xiàn)，難以找出規(guī)律；a-eq f(1,m)圖像是直線(xiàn)，容易找出規(guī)律4(2021全國(guó)甲卷)

4、為測(cè)量小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為的斜面(已知sin 0.34，cos 0.94)，小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機(jī)拍攝小銅塊的下滑過(guò)程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔(每個(gè)時(shí)間間隔T0.20 s)內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si(i1,2,3,4,5)，如下表所示。s1s2s3s4s55.87 cm7.58 cm9.31 cm11.02 cm12.74 cm由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為_(kāi)m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80 m

5、/s2)解析：根據(jù)逐差法有aeq f(blc(rc)(avs4alco1(s5s4)blc(rc)(avs4alco1(s2s1),6T2)，代入數(shù)據(jù)可得小銅塊沿斜面下滑的加速度大小a0.43 m/s2。對(duì)小銅塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin mgcos ma，代入數(shù)據(jù)解得0.32。答案：0.430.325“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車(chē)后面固定一條紙帶，穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，細(xì)線(xiàn)一端連著小車(chē)，另一端通過(guò)光滑的定滑輪和動(dòng)滑輪與掛在豎直面內(nèi)的拉力傳感器相連，拉力傳感器用于測(cè)小車(chē)受到拉力的大小。(1)關(guān)于平衡摩擦力，下列說(shuō)法正確的是_。A平衡摩擦力時(shí)，需要在動(dòng)滑輪上

6、掛上鉤碼B改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，需要重新平衡摩擦力C改變小車(chē)?yán)r(shí)，不需要重新平衡摩擦力(2)實(shí)驗(yàn)中_(選填“需要”或“不需要”)滿(mǎn)足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量。(3)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F的關(guān)系圖像如圖乙所示，圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是_。A鉤碼質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量B平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大C平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)小或未平衡摩擦力解析：(1)平衡摩擦?xí)r，小車(chē)不受拉力作用下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以不能在動(dòng)滑輪上掛上鉤碼，故A錯(cuò)誤；平衡摩擦?xí)r有：mgsin mgcos ，即有g(shù)sin gcos ，所以與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確。(2)由于本實(shí)驗(yàn)中的力傳感器可以讀取細(xì)線(xiàn)上的拉力，所以不需要滿(mǎn)足

7、所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量。(3)由題圖乙可知，當(dāng)沒(méi)有掛鉤碼時(shí)小車(chē)具有加速度，說(shuō)明平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大，故選B。答案：(1)C(2)不需要(3)B6(2021湖南高考)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量墊塊厚度h，示數(shù)如圖乙所示，h_cm；(2)接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌至水平；(3)在右支點(diǎn)下放一墊塊，改變氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度；(4)在氣墊導(dǎo)軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個(gè)數(shù)n和滑塊對(duì)應(yīng)的加速度a；(5)在右支點(diǎn)下增加墊塊個(gè)數(shù)(墊塊完全相同)，重復(fù)步驟(4)，記錄數(shù)據(jù)如下表：n123456a/(ms2)0.0870.1800.2600.4250.519根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙上描點(diǎn)，繪制圖線(xiàn)。如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應(yīng)該是_m/s2(保留三位有效數(shù)字)。解析：(1)墊塊的厚度為h1 cm20.1 mm1