高中物理 第5章 牛頓運動定律 第2節(jié) 科學(xué)探究 加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系習題(含解析)魯科版必修第一

7ord根根底鞏固1.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系〞的實驗中,采用如下列圖的裝置。A.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,應(yīng)改變拉力的大小B.在探究加速度與外力的關(guān)系時,應(yīng)該改變小車的質(zhì)量D.當小車的質(zhì)量遠大于托盤和砝碼的總質(zhì)量時,才能近似認為細線對小車的拉力大小等于托盤和砝碼受到的總重力大小0.10①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標圖上作出a-F圖像。2/7 ord ②圖線不過原點的原因可能是。解析(1)實驗采用了控制變量法,即先保證物體質(zhì)量不變,研究加速度與合力的關(guān)系;再保證物體受力不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。質(zhì)量遠大于托盤與砝碼的總質(zhì)量,托盤與砝碼受到的總重力才約等于小車受到的合力,D對。②由a-F圖像可知,當力F<0.1N時,小車沒有動,說明此時小車所受的摩擦力沒有完全平衡掉。答案(1)A(2)CD(3)①圖見解析②未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠(4)小車受到的阻力為0.1N2.如下列圖是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置,他將光電門固定在水平軌道上的B點,(1)假設(shè)遮光條的寬度d=4.7mm,實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通3/7 ord 加速度與力的關(guān)系,處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出圖像。C.-mD.-m(3)有一位同學(xué)通過實驗測量作出的圖線如下列圖,試分析:①圖線不通過坐標原點的原因是;;②圖線上部彎曲的原因是。解析(1)小車經(jīng)過光電門時的速度v=。m車的質(zhì)量的關(guān)系。答案(1)(2)D(3)①沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠②未滿足重物質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量能力能力提升1.如圖甲所示是“研究小車加速度與力關(guān)系〞的實驗裝置。木板置于水平桌面上,一端系有沙桶的細繩通過滑輪與拉力傳感器相連,拉力傳感器可顯示所受的拉力大小F,改變桶中沙的質(zhì)量屢次實驗。完成如下問題:甲4/7 ord A.測量沙和沙桶的總質(zhì)量B.保持細線與長木板平行C.保持小車的質(zhì)量不變D.滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量驗中得到一條紙帶,相鄰計數(shù)點間有四個點未標出,各計數(shù)點到A點的距離如圖乙所示。電源(3)實驗中描繪出a-F圖像如圖丙所示,圖像不過坐標原點的原因是。解析(1)繩子的拉力可以通過拉力傳感器測出,不需要用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量,故A錯誤;為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力時應(yīng)當將穿過打點計時器的紙帶連在小車上,調(diào)整長木板的傾斜度,讓小車拖著紙帶做勻速直線運動,同時要調(diào)整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行,所以B選項是正確的;本實驗采用的是控制變量法,要研究小車加速度與力的關(guān)系,必須保持小車的質(zhì)量不變,所以C選項是正確的;實驗中拉力通過拉力傳感器測出,(2)打點計時器電源頻率為50Hz,如此紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02s=0.1s。由圖乙知s=3.40cm,s=(8.32-3.40)cm=4.92cm,s=(14.73-8.32)cm=6.41cm,123s=(22.56-14.73)cm=7.83cm。45/7 ord 中,平衡摩擦力時斜面傾角過大。2.某物理課外小組利用圖甲中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中,置于實驗臺上的長木板水平放置,其右端固定一輕滑輪:輕繩跨過滑輪,一端與放在木板上的小滑車相連,另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有N=5個,每個質(zhì)量均為0.010kg。實驗步驟如下:甲1)將5個鉤碼全部放入小車中,在長木板左下方墊上適當厚度的小物塊,使小車(和鉤碼)可以在木并使輕繩與木板平行。釋放小車,同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s,繪制nn12345ams.580.781.006/7ord乙an像可以看出:當物體質(zhì)量一定時,物體的加速度與其所受的合外力成正比。丙(6)假設(shè)以“保持木板水平〞來代替步驟(1),如下說法正確的答案是(填入正確選項前的標號)Ban但該直線不過