《粵教版物理必修一作業(yè):第4章 第2節(jié)第3節(jié) 影響加速度的因素 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《粵教版物理必修一作業(yè):第4章 第2節(jié)第3節(jié) 影響加速度的因素 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第二節(jié) 影響加速度的因素
第三節(jié) 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系
1.物體運動狀態(tài)變化的快慢,也就是物體________的大小,與物體的________有關(guān),還與物體________________有關(guān).物體的質(zhì)量一定時,受力越大,其加速度就________;物體的受力一定時,質(zhì)量越小,加速度就________.
2.探究加速度與力的定量關(guān)系時,應保持物體________不變,測量物體在________________的加速度;探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,應保持物體________不變,測量不同質(zhì)量的物體在____________的加速度,這種研究問題的方法叫_______
2、_____法.
3.測量物體的加速度可以用刻度尺測量______,并用秒表測量________,由公式____________算出.也可以在運動物體上安裝一條通過打點計時器的紙帶,根據(jù)________________來測量加速度.
4.在該探究實驗中,我們猜想物體的加速度與它所受的力成________,與質(zhì)量成________,然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出______圖象和______圖象,都應是過原點的直線.
5.在該實驗中,為使滑塊所受的拉力近似等于砝碼所受重力,實驗中應使物體的加速度不易________.因此實驗中要求滿足條件:砝碼的質(zhì)量M應遠小于滑塊的質(zhì)量m.
6.若用氣墊導軌探究加速
3、度與力、質(zhì)量的關(guān)系,設擋光片的寬度為d,擋光片經(jīng)過兩光電門的時間分別為Δt1,和Δt2,則滑塊通過光電門1和光電門2的速度分別為__________和________,若兩光電門的間距為s,則滑塊的加速度可以表示為:____________________.
7.如果a-F的圖象是通過坐標原點的一條直線,說明物體的加速度a與施加在物體上的力是________關(guān)系;如果a-的圖象是通過坐標原點的一條直線,說明物體的加速度a與物體的質(zhì)量是________關(guān)系.
【概念規(guī)律練】
知識點一 實驗的操作
1.(雙選)在采用如圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時,有以下說法,其中正確的是
4、( )
圖1
A.為了探究a與F的關(guān)系,應保持滑塊的質(zhì)量不變,改變砝碼的數(shù)量來改變力F的大小.
B.A步驟中,應使砝碼的重力與滑塊的重力大致相等較為合適.
C.若滑塊通過光電門的時間分別為Δt1和Δt2,則滑塊經(jīng)過光電門1和2時的速度可分別表示為和.
D.分析a與質(zhì)量m的關(guān)系時,可以只做a-m圖象,不必做a-圖象.
知識點二 加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
2.某同學在實驗中保持拉力不變,得到了物體加速度隨質(zhì)量變化的一組數(shù)據(jù),如下表所示
實驗
次數(shù)
加速度
a/m·s-2
小車與砝碼總質(zhì)量m/kg
小車與砝碼
總質(zhì)量的倒
數(shù)m-1/kg-1
1
5、0.29
0.20
5.0
2
0.25
0.25
4.0
3
0.22
0.30
3.3
4
0.18
0.35
2.9
5
0.15
0.40
2.5
請你在圖2方格中建立合適坐標系并畫出能直觀反映出加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線.
圖2
【方法技巧練】
一、用圖象法分析物理量之間的關(guān)系
3.某同學在探究牛頓第二定律的實驗中,在物體所受合外力不變時,改變物體的質(zhì)量,得到的數(shù)據(jù)如下表所示.
實驗
次數(shù)
物體質(zhì)
量m/kg
物體的加速度
a/(m·s-2)
物體質(zhì)量的倒數(shù)/kg-1
1
0.20
0.78
5.00
2
0.4
6、0
0.38
2.50
3
0.60
0.25
1.67
4
0.80
0.20
1.25
5
1.00
0.16
1.00
對于該數(shù)據(jù)的處理,不同同學提出不同觀點,其中正確的是( )
A.甲同學認為:由表中數(shù)據(jù)直觀地看出物體的質(zhì)量越大,加速度越小,物體的加速度隨質(zhì)量的增大而減小,但不是反比關(guān)系.
B.乙同學認為:由表中數(shù)據(jù)可以得到物體的加速度隨質(zhì)量的增大而線性減?。?
C.丙同學認為,做出a-m圖象,由圖象可以看出a-m關(guān)系圖象好像是雙曲線,因此a與m成反比.
D.丁同學認為,a-m圖象不能直觀地確定a與m的關(guān)系,應進一步做a-圖象才能準確確定a與m的關(guān)
7、系.
二、實驗數(shù)據(jù)的處理技巧
4.
圖3
如圖3所示,在探究加速度和力、質(zhì)量關(guān)系的實驗中,若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為F1、F2,車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2,打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移分別為s1、s2,則在實驗誤差允許的范圍內(nèi),有( )
A.當m1=m2、F1=2F2時,s1=2s2
B.當m1=m2、F1=2F2時,s2=2s1
C.當F1=F2、m1=2m2時,s1=2s2
D.當F1=F2、m1=2m2時,s2=2s1
5.用斜面、小車、小盤、砝碼等器材做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗,圖4是實驗中一條打完點的紙帶,相鄰計數(shù)點的時間間隔
8、為T,且間距s1、s2、s3、s4、s5、s6已量出.
圖4
圖5
(1)請寫出三個不同的計算加速度的表達式.
(2)如圖5(a)所示,為甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的a-F圖線,表明實驗的問題是____________.
(3)乙、丙兩同學用同一裝置實驗,畫出了各自得到的a-F圖線如圖(b)所示,說明兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同?并比較其大?。?
1.在本實驗中,若用斜面、小車做實驗,下列說法中正確的是( )
A.平衡摩擦力時,小盤應用細線通過定滑輪系在小車上,但小盤內(nèi)不能裝重物
B.實驗中無需始終保持小車和砝碼
9、的質(zhì)量遠遠大于盤和重物的質(zhì)量
C.實驗中如用縱坐標表示加速度,用橫坐標表示小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量,描出相應的點在一條直線上時,即可證明加速度與質(zhì)量成反比
D.平衡摩擦力時,小車后面的紙帶必須連好,因為運動過程中紙帶也要受到阻力
2.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,下列說法中不正確的是( )
A.為了減小實驗誤差,懸掛物的質(zhì)量應遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量
B.為減小小車、紙帶受到摩擦力對實驗的影響,需把小車運動平面起始端略墊高
C.實驗結(jié)果采用描點法畫圖象,是為了減小誤差
D.實驗結(jié)果采用a-坐標作圖,是為了根據(jù)圖象直觀地作出判斷
3.在探究牛頓第二定律的實驗中,我們利
10、用了“控制變量法”.當保持外力不變的情況下,由實驗得出a-圖象是通過原點的一條直線,這說明( )
A.物體的加速度大小與質(zhì)量成正比
B.物體的加速度大小與質(zhì)量成反比
C.物體的質(zhì)量與加速度大小成正比
D.物體的質(zhì)量與加速度大小成反比
題 號
1
2
3
答 案
4.若采用如圖6所示的實驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,按實驗要求安裝好器材后,應按一定的步驟進行實驗,下列給出供選擇的操作步驟:
圖6
A.保持小盤和重物的質(zhì)量不變,在小車里加砝碼,測出加速度,重復幾次
B.保持小車質(zhì)量不變,改變小盤中重物的質(zhì)量,測出加速度,重復幾次
C.用天平測出
11、小車和砂子的質(zhì)量
D.在長木板沒有定滑輪的一端墊上厚度合適的墊木,平衡摩擦力
E.根據(jù)測出的數(shù)據(jù),分別畫出加速度和力的關(guān)系圖線及加速度和質(zhì)量的倒數(shù)關(guān)系圖線
F.用停表測出小車運動的時間
G.將放有重物的小盤用細線通過定滑輪系到小車上,接通電源,釋放小車,在紙帶上打出一系列的點
以上步驟中,不必要的步驟是__________,正確步驟的合理順序是________________.(填寫代表字母)
5.某實驗小組利用如圖7所示的實驗裝置來探究當合力一定時,物體運動的加速度a與其質(zhì)量m之間的關(guān)系.
圖7
由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離s=23 cm,用游標卡尺測得遮光條
12、的寬度d=0.52 cm.該實驗小組在做實驗時,將滑塊從圖所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間為0.026 s,遮光條通過光電門2的時間為0.010 s,則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度v1=________,滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度v2=________,則滑塊的加速度a=________.
6.某次實驗測得如下數(shù)據(jù):當m一定時a與F的關(guān)系如表一所示;當F一定時,a和的關(guān)系如表二所示.
表一
F/N
1.00
2.00
3.00
4.00
a/(m·s-2)
1.90
3.95
5.85
7.62
表二
/kg-1
0.52
0.
13、67
0.80
1.00
a/(m·s-2)
1.51
2.10
2.49
3.10
(1)在圖8和圖9所示的相應坐標系中分別作出表一、表二所給數(shù)據(jù)確定物理量的圖線.
圖8
圖9
(2)在研究a與m的關(guān)系時,作了a-的圖線,而沒作a-m的圖線,那么作a-的圖線有何優(yōu)點?
\
第二節(jié) 影響加速度的因素
第三節(jié) 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系
課前預習練
1.加速度 質(zhì)量 受力的大小 越大 越大
2.質(zhì)量 不同外力作用下 受力 該力作用下 控制變量
3.位移 時間 a= 紙帶打出的點
4.正比 反比 a-F a-
5.過大
6.
14、
7.正比 反比
解析 如果a-F的圖象是通過坐標原點的一條直線,說明物體的加速度a與施加在物體上的力是正比關(guān)系;如果a-的圖象是通過坐標原點的一條直線,說明物體的加速度a與物體的質(zhì)量是反比關(guān)系.
課堂探究練
1.AC [在實驗中,通過懸掛砝碼對滑塊施加力的作用,改變砝碼的個數(shù),可以改變力的大小,故A正確.由于滑塊受到的拉力并不等于砝碼的重力,且加速度越大,它們的差別越大,因此實驗中要求滑塊運動的加速度不易太大,因此要求砝碼的質(zhì)量應遠小于滑塊的質(zhì)量,B錯誤.滑塊在通過光電門時,時間較短,可以看成短時間的勻速運動,因此可以用平均速度表示滑塊通過光電門的瞬時速度,C正確.處理數(shù)據(jù)時若做
15、a-m圖象,其關(guān)系圖線為曲線,不易找到a和m的關(guān)系,若做a-圖象,當a與m成反比時,a-圖象為過原點的傾斜直線.實驗中可以通過做a-m圖象和a-圖象來確定a和m的關(guān)系,D錯誤.]
2.見解析
解析 “a與m成反比”實際上就是“a與成正比”,以a為縱坐標,以為橫坐標建立坐標系,選取適當?shù)臉硕?,描出坐標點,連線得到圖象如下圖所示.
3.D [由表中數(shù)據(jù)可以看出:隨質(zhì)量的增大,加速度逐漸減小,要想確定a與m的關(guān)系,應做a-圖象,若圖象是過原點的傾斜直線,則說明a與m成反比.答案D正確.]
4.A
5.(1)a= a=
a=
(2)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
(3)兩小車及車上
16、的砝碼的質(zhì)量不同,且m乙