2017 人教版高中物理必修一4.2实验 探究加速度与力、质量的关系word 练习题【成才之路】【成才之路】2015201520162016 学年高中物理学年高中物理 4 4、2 2 实验实验 探究加速度与力、探究加速度与力、质量的关系练习质量的关系练习 新人教版必修新人教版必修 1 1基础夯实一、非选择题1、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法：（1）实验环境的等效法：_;（2)实验条件设计的科学方法：_;(3)实验原理的简化：_，即当小车质量M车m沙时，细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g;(4)实验数据处理的科学方法：_;(5）由aM车图象转化为a1M车图象，所用的科学方法:_。(以上各题均选填“理想实验法”、“图象法”、“平衡摩擦力法、“化曲为直法”、“控制变量法”或“近似法”）答案:(1）平衡摩擦力法(2)控制变量法(3)近似法（4）图象法（5)化曲为直法解析:(1）由于小车运动受到摩擦阻力,所以要进行平衡摩擦力,以减小实验误差，称为平衡摩擦力法;(2)在探究加速度、力与质量三者关系时,先保持其中一个量不变，来探究其她两个量之间的关系,称为控制变量法;（3)当小车质量M车m沙时,细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g,称为近似法;（4）通过图象研究实验的结果，称为图象法；(5）在作图时，由aM车图象转化为a错误错误!图象,使图线由曲线转化为直线，称为化曲为直法。2、(重庆一中 20132014 学年高一上学期期末）(1)某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F关系的实验，图甲为实验装置简图.她想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,您认为下列说法正确的就是（)A、实验时要平衡摩擦力B、实验时不需要平衡摩擦力C、钩码的重力要远小于小车的总重力D、实验进行时应先释放小车再接通电源(2)如图乙所示就是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E就是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示。则打C点时小车速度的表达式为_；该同学计算小车加速度的表达式为_。2017 人教版高中物理必修一4.2实验 探究加速度与力、质量的关系word 练习题答案：C错误错误!或错误错误!错误错误!解析:（1）只有保证钩码的重力要远小于小车的总重力,钩码的重力才能近似等于小车受到的合外力。(2）C点的瞬时速度等于AE或者BD的平均速度,即vC错误错误!错误错误!求加速度,使用逐差法,得a错误错误!错误错误!3、某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)表示为实验装置简图。(交流电的频率为 50Hz)（1）图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_m/s。(保留两位有效数字)（2）保持沙与沙桶质量不变，改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的错误错误!数据如下表：实验次数小车加速度a/ms小车质量m/kg错误错误!kg122123456781、901、721、491、251、000、750、500、300、250、290、330、400、500、711、001、674、003、453、032、502、001、411、000、60请在下图所示的坐标纸中画出a错误错误!图线,并由图线求出小车加速度a与质量倒数错误错误!之间的关系式就是_。2017 人教版高中物理必修一4.2实验 探究加速度与力、质量的关系word 练习题答案：（1)3、2m/s(2)a错误错误!解析：（1）由逐差法得2a错误错误!错误错误!错误错误!102m/s23、2m/s2（2）如图所示由图知斜率k0、5，即保持拉力F0、5N，所以a错误错误!错误错误!4、(天津市 20142015 学年高一上学期五校期末联考)在探究加速度与力、质量的关系 实验中，某组同学用如图 1 所示装置,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系。（1）图 2 就是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4 就是计数点，每相邻两计数点间还有 4 个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示，打“3计数点时小车的 速 度 大 小 为 _m/s，由 纸 带 求 出 小 车 的 加 速 度 的 大 小 为a_m/s。（计算结果均保留 2 位有效数字)2(2)下列措施中不正确的就是_。A、首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就就是细绳对小车的拉力B、平衡摩擦力的方法就就是在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动2017 人教版高中物理必修一4.2实验 探究加速度与力、质量的关系word 练习题C、每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力D、实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力（3）某组同学由实验得出数据,画出的a错误错误!的关系图线，如图 3 所示，从图象中可以瞧出,作用在小车上的恒力F_N。当小车的质量为 5kg 时,它的加速度为_m/s。答案:（1）0、260、50（2）BC（3)51解析：（1)v3错误错误!m/s0、26m/s2a错误错误!m/s20、50m/s2。（2)实验首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就就是细绳对小车的拉力,故 A 正确;平衡摩擦力的方法就就是，小车与纸带相连，小车前面不挂小桶，把小车放在斜面上给小车一个初速度,瞧小车能否做匀速直线运动,故 B 错误;改变小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，C错误；实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故 D 正确,本题选不正确的，故选 B、C。（3)由图可知a错误错误!的关系图线就是一条过坐标原点的直线,说明物体所受的合力就是定值，a错误错误!图象的斜率:kF错误错误!5N，当M5N 时，a错误错误!1m/s能力提升一、非选择题1、（东北育才中学 20142015 学年高一上学期期末）用如图所示的装置探究加速度与力与质量的关系，带滑轮的长木板与弹簧测力计均水平固定。2(1）实验时,一定要进行的操作就是_。A、小车靠近打点计时器,选接通电源，再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数B、改变砂与砂桶质量，打出几条纸带C、用天平测出砂与砂桶的质量D、为减小误差，实验中一定要保证砂与砂桶的质量远小于小车的质量（2）以弹簧测力计的示数F为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出的aF图象可能正确的就是_.(3）若测出的aF图象的斜率为K后，则小车的质量为_。2017 人教版高中物理必修一4.2实验 探究加速度与力、质量的关系word 练习题答案：(1)AB（2)A(3）错误错误!解析:(1）根据实验原理不难选出A、B；(2)当质量一定,加速度与合外力成正比，所以A 正确；（3)由实验装置图可知拉小车的力等于2 倍的弹簧测力计示数,故M错误错误!错误错误!.2、在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，保持小车与砝码的总质量不变，测得小车的加速度a与拉力F的数据如下表所示F（N)a(m/s2)0、200、300、400、500、600、110、190、290、400、51（1）根据表中的数据在坐标系上作出aF图象；（2)图象斜率的物理意义就是_。(3）小车与砝码的总质量为_kg.（4)图 线（或 延 长 线)与_。答案:（1）见解析(2)小车与砝码总质量的倒数（3）1（4)小车受到的阻力为 0、1N解析:（1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的aF图象如图所示。F轴 截 距 的 物 理 意 义 就 是（2)图象斜率表示小车与砝码总质量的倒数。（3）由（1)中图象可得:错误错误!错误错误!,解得M1kg.(4)由aF图象可知，当力F0、1N 时,小车开始运动，说明此时小车受到的阻力为 0、1N。3、(云南楚雄市 20142015 学年高一上学期期末)在“验证牛顿第二定律”的实验中，采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。2017 人教版高中物理必修一4.2实验 探究加速度与力、质量的关系word 练习题(1)当M与m的大小关系满足_时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与_的图象。（3)如图（a）就是甲同学根据测量数据做出的aF图线,说明实验存在的问题就是_.(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的aF图线，如图（b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？答:_.(5）已知打点计时器使用的交流电频率为 50Hz，每相邻两个计数点间还有 4 个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车运动的加速度a_。(结果保留三位有效数字）答案:(1）M远大于m(2）错误错误!(3)摩擦力平衡过度或倾角过大（4）小车及车中砝码的质量M(5）1、58m/s解析:(1）只有Mm时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘与盘中砝码的重力。(2)a与错误错误!成正比，而正比例函数图象就是过坐标原点的一条直线，比较容易判定自1变量与因变量之间的关系，故应作a 图象;2M（3)图中没有拉力时就产生了加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大；(4)由图可知在拉力相同的情况下a乙a丙,根据FMa可得M，所以M乙M丙,故两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同;（5)每两点之间还有 4 个点没有标出,所以相邻计数点间的时间间隔T0、1s根据逐差法得:Faa错误错误!错误错误!1、58m/s2