高中物理 第4單元 第2-3節(jié) 影響加速度的因素 探究物體運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系課后知能檢測(cè) 粵教版必修1
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1、高中物理 第4單元 第2-3節(jié) 影響加速度的因素 探究物體運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系課后知能檢測(cè) 粵教版必修1 1.(雙選)放在光滑水平面上的物體,在水平方向的兩個(gè)平衡力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).若其中一個(gè)力逐漸減小到零后,又逐漸恢復(fù)到原值,則該物體的運(yùn)動(dòng)情況是( ) A.速度先增大,后減小 B.速度一直增大,直到某個(gè)定值 C.加速度先增大,后減小到零 D.加速度一直增大到某個(gè)定值 【解析】 當(dāng)其中一個(gè)力逐漸減小時(shí),合力逐漸增大,產(chǎn)生的加速度逐漸增大,速度由零逐漸增大,當(dāng)此力再逐漸恢復(fù)原值的過(guò)程中,合外力逐漸減小,產(chǎn)生的加速度逐漸減小.但由于加速度方向與速度方向一致,所以速度一直增大,當(dāng)合外力再
2、減為零時(shí),速度達(dá)到最大值. 【答案】 BC 2.物體放在足夠長(zhǎng)的光滑木板一端,在將木板一端抬起的過(guò)程中,物體的加速度將( ) A.不變 B.增大 C.減小 D.先變大后不變 【解析】 物體受重力和支持力的作用,合力沿木板平面向下,在將木板抬起的過(guò)程中,物體質(zhì)量不變,合外力逐漸增大,加速度逐漸增大.當(dāng)木板豎直后,合外力不變,質(zhì)量不變,加速度不變,因此,加速度先變大后不變. 【答案】 D 3.(雙選)如圖4-2-11所示是根據(jù)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的a-F圖象,下列說(shuō)法正確的是( )
3、 圖4-2-11 A.三條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的質(zhì)量相同 B.三條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的質(zhì)量不同 C.直線1所對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的質(zhì)量最大 D.直線3所對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的質(zhì)量最大 【解析】 由圖象知F相同時(shí),對(duì)應(yīng)的加速度大小a1>a2>a3,根據(jù)F相同時(shí),加速度與質(zhì)量成正比,所以m1<m2<m3,故選BD. 【答案】 BD 4.某學(xué)生在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),在平衡摩擦力時(shí)把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)高,使得傾角偏大,他所得到的a-F關(guān)系可用下圖中哪一圖線表示(a是小車(chē)加速度,F(xiàn)是細(xì)繩作用于小車(chē)的拉力)( )
4、 【解析】 當(dāng)木板墊得傾角偏大時(shí),mgsin θ>μmgcos θ,這樣,即使不懸掛砝碼和小盤(pán),小車(chē)也會(huì)產(chǎn)生加速度.故選C. 【答案】 C 5.如圖4-2-12所示,在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的演示實(shí)驗(yàn)中,若1、2兩個(gè)相同的小車(chē)所受拉力分別為F1、F2,車(chē)上所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2,打開(kāi)夾子后經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間兩車(chē)的位移分別為s1、s2,則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),有( ) 圖4-2-12 A.當(dāng)m1=m2、F1=2F2時(shí),s1=2s2 B.當(dāng)m1=m2、F1=2F2時(shí),s2=2s
5、1 C.當(dāng)m1=2m2、F1=2F2時(shí),s1=2s2 D.當(dāng)m1=2m2、F1=2F2時(shí),s2=2s1 【解析】 題中m1和m2是車(chē)中砝碼的質(zhì)量,決不能認(rèn)為是小車(chē)的質(zhì)量.本題中只說(shuō)明了兩小車(chē)是相同的,并未告訴小車(chē)的質(zhì)量是多少.當(dāng)m1=m2時(shí),兩車(chē)加砝碼后質(zhì)量仍相等,若F1=2F2,則a1=2a2,由s=at2,得s1=2s2,A正確.若m1=2m2時(shí),無(wú)法確定兩車(chē)加砝碼后的質(zhì)量關(guān)系,兩小車(chē)的加速度關(guān)系也就不清楚.故無(wú)法判定兩車(chē)的位移關(guān)系. 【答案】 A 6.甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小車(chē),在同樣的合外力作用下,甲車(chē)產(chǎn)生的加速度是1.5 m/s2,乙車(chē)產(chǎn)生的加速度是4.5 m/s2,甲車(chē)的質(zhì)量m甲
6、和乙車(chē)的質(zhì)量m乙之比為( ) A.1∶3 B.3∶1 C.1∶1 D.無(wú)法確定 【解析】 在同樣的合外力作用下物體的加速度與它的質(zhì)量成反比.===3,故B項(xiàng)正確. 【答案】 B 7.(雙選)如圖4-2-13所示,A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別為mA和mB的兩個(gè)物體得出的加速度a與力F之間的關(guān)系圖線,分析圖線可知( ) 圖4-2-13 A.比較兩地的重力加速度,有g(shù)A>gB B.比較兩物體的質(zhì)量,有mA<mB C.比較兩地的重力加速度
7、,有g(shù)A=gB D.比較兩物體的質(zhì)量,有mA>mB 【解析】 A和B的圖象與縱坐標(biāo)相交于同一點(diǎn),說(shuō)明兩物體在不受F只受重力的作用下,它們的加速度相同,即兩地的重力加速度相同,C正確;由A和B的圖象和橫坐標(biāo)相交于不同點(diǎn),說(shuō)明兩物體在平衡狀態(tài)時(shí)F的大小不同,A物體受到的力F小,表明A受的重力小,即A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量,B正確. 【答案】 BC 8.如圖4-2-14所示為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置. 圖4-2-14 (1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持______不變,用鉤碼所受的重力作為_(kāi)_______.用DIS測(cè)小車(chē)的加
8、速度. (2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測(cè)量,在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a-F關(guān)系圖線(如圖4-2-15所示) 圖4-2-15 ①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是____________________________________________________________________. ②此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是( ) A.小車(chē)與軌道之間存在摩擦 B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài) C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D.所用小車(chē)的質(zhì)量太大 【解析】 (1)先保持小車(chē)的總質(zhì)量不變,用鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受的合外力,用DIS測(cè)加速
9、度 (2)①OA段為直線,說(shuō)明在質(zhì)量不變的條件下,加速度與外力成正比. ②對(duì)此系統(tǒng)而言,當(dāng)小車(chē)質(zhì)量不遠(yuǎn)大于鉤碼總質(zhì)量時(shí),a與F不成正比,即僅C正確. 【答案】 (1)小車(chē)總質(zhì)量 小車(chē)所受合外力 (2)①在質(zhì)量不變時(shí),加速度與外力成正比?、贑 9.下表是探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù). 質(zhì)量m/kg 受力F/N 加速度a/(m·s-2) 1 0.5 0.25 2 0.50 3 1.00 4 1.0 5 1.5 若利用前三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系,則2、3組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量分別為_(kāi)_______、______
10、__;若利用后三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系,則4、5組數(shù)據(jù)中物體所受的力分別為_(kāi)_______、________. 【解析】 探究加速度與受力的關(guān)系,應(yīng)保持質(zhì)量不變,因此2、3組質(zhì)量應(yīng)與第1組質(zhì)量相同;探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持物體的受力不變,即4、5組受力應(yīng)與第3組受力相同. 【答案】 0.5 kg 0.5 kg 1.00 N 1.00 N 10.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,我們得到了如圖4-2-16所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)圖象甲、乙,描述加速度與力的關(guān)系的圖象是______,另一圖象描述的是________的關(guān)系. 甲 乙 圖4-2
11、-16 【解析】 在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,利用控制變量法探究得出:在力F一定時(shí),a與m成反比;在質(zhì)量m一定時(shí),a與F成正比.由圖可知甲是正比例函數(shù)圖象,乙是反比例函數(shù)圖象,所以甲是a-F圖象,乙是a-m圖象. 【答案】 甲 加速度和質(zhì)量 11.(xx·廣東汕頭高一期末)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中 (1)打出的一條紙帶如圖4-2-17(a)所示,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x1=1.17 cm、x2=1.87 cm、x3=2.48 cm、x4=3.14 cm、x5=3.80 cm、x6=4.44 cm.則可計(jì)算出小車(chē)的加速度a=________ m/s2.(結(jié)果保留三位
12、有效數(shù)字.) (a) (b) (c) 圖4-2-17 (2)某同學(xué)在保持小車(chē)質(zhì)量不變的前提下,根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)得出小車(chē)的a-F關(guān)系圖象如圖4-2-17(b)所示,造成這一結(jié)果的原因可能是__________________________________________________________________. (3)甲和乙兩位學(xué)生各自獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),利用實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)在同一個(gè)圖象中得出a-F的關(guān)系分別如圖4-2-17(c)中甲、乙所示,這一結(jié)果表明兩位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪個(gè)物理量不同?并比較其大
13、小關(guān)系. _____________________________________________________________. 【解析】 (1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差為常數(shù),即Δx=at2可求. a= = m/s2 =0.651 m/s2. (2)由于沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠,當(dāng)沙桶的重力比較小時(shí),小車(chē)不動(dòng),因此有一定拉力時(shí),加速度仍為零. (3)由圖象可知,當(dāng)力相同時(shí)a甲>a乙,說(shuō)明甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量. 【答案】 (1)0.651 (2)沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠 (3)兩小車(chē)及車(chē)上的砝碼的質(zhì)量不同,且m甲<m乙 12.(xx·
14、北京昌平區(qū)高一期末)在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中.某小組設(shè)計(jì)了如圖4-2-18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,細(xì)線跨過(guò)定滑輪并掛上砝碼盤(pán),兩小車(chē)尾部細(xì)線連到控制裝置上,實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)控制裝置使小車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),然后同時(shí)停止. 圖4-2-18 (1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使____________. (2)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________小車(chē)的質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”). (3)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)___________
15、________________________________________________. 【解析】 為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確,減小實(shí)驗(yàn)誤差,在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使細(xì)線水平;此時(shí)小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量,目的是讓砝碼盤(pán)和砝碼的總重力大小等于小車(chē)所受的拉力大??;在兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等的情況下,據(jù)x=at2知,x越大,a越大. 【答案】 (1)小車(chē)與滑輪之間的細(xì)線水平(或與軌道平行) (2)遠(yuǎn)小于 (3)兩車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,據(jù)x=at2知,x與a成正比 【備課資源】(教師用書(shū)獨(dú)具) 在體育競(jìng)技比賽中,標(biāo)槍和鉛球的世界紀(jì)錄為什么不同? 標(biāo)槍和鉛球的世界紀(jì)錄是指標(biāo)槍或鉛球的最大位移,可利用控制變量法,綜合考慮物體的質(zhì)量,運(yùn)動(dòng)員的體力及技巧等多方面的因素. 體育比賽中標(biāo)槍和鉛球一個(gè)很重要的區(qū)別在于標(biāo)槍的質(zhì)量要比鉛球的質(zhì)量小得多.如果一個(gè)運(yùn)動(dòng)員在將標(biāo)槍或鉛球投擲出去的過(guò)程中對(duì)標(biāo)槍或鉛球的推力是一樣的.那么,標(biāo)槍的加速度比鉛球的加速度要大得多.所以,在運(yùn)動(dòng)員將標(biāo)槍或鉛球擲出去時(shí),標(biāo)槍的速度要比鉛球的速度大,而且標(biāo)槍飛行的最大高度比鉛球飛行的最大高度要高,使得標(biāo)槍的飛行時(shí)間大于鉛球的飛行時(shí)間.因而,在比賽中標(biāo)槍的飛行距離比鉛球的飛行距離要大.所以,標(biāo)槍和鉛球的世界紀(jì)錄是不同的.
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