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1、2020新課標(biāo)同步導(dǎo)學(xué)高一物理練習(xí):5.2(滬科版必修1)
(本欄目?jī)?nèi)容,在學(xué)生用書中以活頁形式分冊(cè)裝訂!)
1.為了探究力、質(zhì)量與加速度三個(gè)物理量之間的關(guān)系,可以在物體質(zhì)量一定的情況下,探究物體的加速度與________的關(guān)系;再在物體受力一定的情況下,探究物體的加速度跟________的關(guān)系.最后通過邏輯推理得出加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系,這種物理學(xué)常用的探究方法叫______.
【答案】 力 質(zhì)量 控制變量法
2.外力是使物體產(chǎn)生________的原因.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),物體一定具有________,物體一定受到________的作用.
【答案】 加速度 加速度 外
2、力
3.在探究保持質(zhì)量不變時(shí)加速度與物體受力間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,小車質(zhì)量M和砝碼質(zhì)量m分別選取下列四組值.
A.M=500 g,m分別為50 g、70 g、100 g、125 g
B.M=500 g,m分別為20 g、30 g、40 g、50 g
C.M=200 g,m分別為50 g、75 g、100 g、125 g
D.M=200 g,m分別為30 g、40 g、50 g、60 g
若其它操作都正確,那么在選用________組值測(cè)量時(shí)所畫出的圖線較準(zhǔn)確.在選用此組值,m取________g時(shí)實(shí)驗(yàn)誤差較大.
【答案】 B 50
4.某次實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50 Hz,紙
3、帶的記錄如圖所示,圖中前幾個(gè)點(diǎn)模糊,因此從A點(diǎn)開始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其中B、C、D、E點(diǎn)的對(duì)應(yīng)速度vB=________m/s,vC=________m/s,vD=________m/s,vE=________m/s,由此測(cè)得小車的加速度是________m/s2
【答案】 0.253 m/s 0.328 m/s 0.403 m/s 0.478 m/s 0.75 m/s2
5.
如右圖所示,是甲、乙兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的v-t 圖象,根據(jù)圖象回答:
(1)加速度大的物體為
(2)速度變化快的物體為________
(3)如果它們受到的力相等,那么慣性大的物體為________
4、
(4)如果它們的質(zhì)量相等,那么所受力大的物體為________.
【答案】 (1)甲 (2)甲 (3)乙 (4)甲
6.如圖所示是用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究“物體運(yùn)動(dòng)的加速度與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置.其中小車A是________對(duì)象,P的重力可看做是對(duì)小車的________,R是一個(gè)檢測(cè)小車加速度的________器,與________器相連的計(jì)算機(jī)顯示屏上顯示小車的加速度.
【答案】 研究 拉力 運(yùn)動(dòng)傳感 數(shù)據(jù)采集
7.在運(yùn)用上述實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),當(dāng)小車(包括砝碼)質(zhì)量m一定時(shí),它的加速度a與作用力F的關(guān)系如表1所示;當(dāng)作用力F一定時(shí),a與的關(guān)系如表2所示.
表1
F/N
0.1
5、4
0.28
0.43
0.55
0.68
a/m·s-2
0.20
0.40
0.61
0.79
0.97
表2
a/m·s-2
0.44
0.56
0.73
0.89
1.08
/kg-1
2.00
2.50
3.33
4.00
5.00
(1)在圖甲、乙的兩坐標(biāo)上分別作出a-F和a-圖線.
甲 乙
(2)由圖甲可得出探究的結(jié)果是________,由圖乙可得出探究的結(jié)果是________.
【答案】 (1)圖略 (2)當(dāng)m一定時(shí),a∝F 當(dāng)F一定時(shí),a∝的質(zhì)量
8.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組利用6題圖所示實(shí)驗(yàn)裝
6、置,研究當(dāng)m一定時(shí),a與F的關(guān)系.其中,(1)一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組得到小車運(yùn)動(dòng)的a與F關(guān)系的圖象如下圖所示,直線不過坐標(biāo)原點(diǎn),原因是________;F0的數(shù)值表示意義是________.
(2)另一實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn),得到三條圖線,如下圖所示,發(fā)現(xiàn)各次的圖線傾斜程度不同,說明________;圖線的傾角的余切(即cot θ)表示意義是________.
【答案】 (1)未平衡摩擦力 小車受到的最大靜摩擦力
(2)小車質(zhì)量不等 小車
9.
兩個(gè)相同的小車并排放在光滑水平桌面上,小車前端系上細(xì)線,線的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤,盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼[圖(a)].小車所受的
7、水平拉力F的大小可以認(rèn)為等于砝碼(包括砝碼盤)所受的重力大?。≤嚭蠖艘蚕涤屑?xì)線,用一只夾子夾住兩根細(xì)線[圖(b)],控制兩輛小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)和結(jié)束運(yùn)動(dòng).
由于兩個(gè)小車初速度都是零,運(yùn)動(dòng)時(shí)間又相同,s=at2/2,即s∝a,只要測(cè)出兩小車位移s之比就等于測(cè)出它們的加速度a之比.
實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:當(dāng)小車質(zhì)量相同時(shí),________;
當(dāng)拉力F相等時(shí),________.
實(shí)驗(yàn)中用砝碼(包括砝碼盤)所受的重力G=mg的大小作為小車所受拉力F的大小,這樣做會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差.為了減小這個(gè)誤差,G與小車所受重力mg之間需要滿足的關(guān)系是:________.
【解析】 實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)兩小車質(zhì)量相同時(shí),
8、砝碼(包括砝碼盤)重力越大,位移越大,則加速度越大,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),加速度與所受拉力成正比;若砝碼重力不變,即拉力不變時(shí),質(zhì)量越大的小車位移越小,即加速度越?。M(jìn)行測(cè)量分析知,加速度與質(zhì)量成反比.
砝碼(包括砝碼盤)的重力大于小車所受的拉力,但如果砝碼的重力G遠(yuǎn)小于小車的重力mg時(shí),G近似等于拉力F.
【答案】 加速度與拉力成正比 加速度與質(zhì)量成反比 G≤Mg
10.用如下圖所示裝置,探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖所示.請(qǐng)你指出該裝置中錯(cuò)誤或不妥之處:________.
(2)改正實(shí)驗(yàn)裝置后,該同學(xué)順利地完成了實(shí)
9、驗(yàn).下圖是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1 s,由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為________m/s2.
【解析】 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須使用交流電源,不能使用干電池;為保證細(xì)繩對(duì)小車的拉力作為小車受的合外力,實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力,該裝置卻沒有平衡摩擦力;為了在紙帶上打下更多的點(diǎn),實(shí)驗(yàn)時(shí)小車的初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不可太遠(yuǎn).
(2)加速度可用逐差法求出:
A=
= m/s
=0.195 m/s2.
【答案】 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池,應(yīng)使用交流電源;實(shí)驗(yàn)中沒有平衡小車的摩擦力;小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn) (2)0.195
11.如下圖為
10、用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置.用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小,在長(zhǎng)木板上相距L=48.0 cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器,分別記錄小車到達(dá)A、B時(shí)的速率.
(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①將拉力傳感器固定在小車上;
②平衡摩擦力,讓小車做________運(yùn)動(dòng);
③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;
④接通電源后自C點(diǎn)釋放小車,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時(shí)的速率vA、vB;
⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量,重復(fù)④的操作.
(2)下表中記錄了實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組數(shù)據(jù),v-v是兩個(gè)速度傳感器記錄速
11、率的平方差,則加速度的表達(dá)式a=________,請(qǐng)將表中第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫完整(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
次數(shù)
F(N)
v-v(m2/s2)
a(m/s2)
1
0.60
0.77
0.80
2
1.04
1.61
1.68
3
1.42
2.34
________
4
2.62
4.65
4.84
5
3.00
5.49
5.72
(3)由表中數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上作出a-F關(guān)系圖線;
(4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的關(guān)系圖線(圖中已畫出理論圖線),造成上述偏差的原因是________.
【解析】 (1)②平衡摩擦力,只要讓小車做勻速運(yùn)動(dòng),就可以判斷出小車沿斜面向下的重力的分力與摩擦力大小相等、方向相反.(2)根據(jù)速度與位移的關(guān)系式得v-v=2aL,可解得a=.利用這個(gè)表達(dá)式,把v-v=2.34 m2/s2和L=48.0 cm 代入,可解得a≈2.44 m/s2.(4)從第(3)問所描繪的圖象可看出,直線不過原點(diǎn),說明沒有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數(shù)偏大.
【答案】 (1)勻速直線 (2) 2.44 (3)如圖所示
(4)沒有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數(shù)偏大