《高中物理 第5章 研究力和運動的關(guān)系 5_2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系學業(yè)分層測評 滬科版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第5章 研究力和運動的關(guān)系 5_2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系學業(yè)分層測評 滬科版必修1（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

5.2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，為驗證小車的質(zhì)量m不變時加速度a與作用力F成正比，學生甲、乙、丙、丁分別選取四組小車的質(zhì)量m及鉤碼的質(zhì)量M做實驗. 【導學號：69370240】 甲：m＝500 g，M分別為50 g、70 g、100 g、125 g 乙：m＝500 g，M分別為20 g、30 g、40 g、50 g 丙：m＝500 g，M分別為50 g、70 g、100 g、125 g ?。簃＝500 g，M分別為30 g、40 g、50 g、60 g 若其他操作都正確，那么學生 利用實驗數(shù)據(jù)畫出的aF圖像較準確． 【解析】　牽引小車加速運動的重物為鉤碼，為使小車所受拉力近似等于鉤碼重力，應保持鉤碼重力遠小于小車重力．據(jù)此分析以上4組數(shù)據(jù)可知，乙同學利用實驗數(shù)據(jù)畫出的圖像較準確． 【答案】　乙 2．下面是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗步驟： ①用天平測出小車質(zhì)量M和小盤質(zhì)量m ②安裝好打點計時器，在小車上裝好紙帶 ③調(diào)整長木板的傾斜程度 ④在小盤中加入適量的砝碼m1 ⑤保持小車質(zhì)量一定時，探究加速度與力的關(guān)系 ⑥保持小車所受拉力一定時，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系 (1)步驟③的目的是 ． (2)步驟④中，要求小盤和砝碼總質(zhì)量(m＋m1) (填“遠大于”、“遠小于”或“等于”)小車質(zhì)量M. (3)步驟⑤和⑥，表明該實驗采用的科學方法是 ．　 【解析】　(1)步驟③是為了平衡小車與木板、紙帶與打點計時器間的摩擦力，使小車所受的合力等于小盤和砝碼的重力． (2)步驟④中，要求小盤和砝碼總質(zhì)量(m＋m1)遠小于小車的質(zhì)量M. (3)該實驗采用的是控制變量法． 【答案】　(1)平衡摩擦力 　(2)遠小于　(3)控制變量法 3．(2016廣州高一檢測)如圖526所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，在圖示狀態(tài)下開始做實驗，該同學的裝置和操作中的主要錯誤是(至少寫出三個錯誤): 【導學號：69370241】 圖526 (1)． (2)． (3)． 【解析】　由圖可知，本實驗存在以下錯誤： ①長木板右端未墊高以平衡摩擦力(或沒有平衡摩擦力)； ②錯用了直流電源(或應該用交流電)； ③牽引小車的細線與板不平行； ④開始實驗時，小車離滑輪太近(或小車離打點計時器太遠、牽引小車的細線太短)； ⑤鉤碼不能滿足遠小于小車質(zhì)量的條件，應換用砂桶(只說換用桶不給分，必須說明原因才行) 【答案】　見解析 4．(2016清遠高一檢測)用圖527(a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律． (a) 　　(b) 圖527 ①某同學通過實驗得到如圖(b)所示的aF圖像，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時 ．圖中a0表示的是 時小車的加速度． ②某同學得到如圖528所示的紙帶．已知打點計時器電源頻率為50 Hz. A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點．Δs＝sDG－sAD＝ cm.由此可算出小車的加速度a＝ m/s2(保留兩位有效數(shù)字)． 圖528 【解析】　由圖縱截距可知，作用力為零時就運動了，說明長木板的傾角過大；F＝0，說明未掛沙桶；位移差Δs＝sDG－sAD＝(6.50－2.60)cm－(2.60－0.50) cm＝1.80 cm；加速度a＝＝ m/s2＝5.0 m/s2. 【答案】?、匍L木板的傾角過大(能答到這個意思即可)　未掛砂桶　②1.80　5.0 5．(1)在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗中，以下操作正確的是(　　) 【導學號：69370242】 A．平衡摩擦力時，應將重物用細線通過定滑輪系在小車上 B．平衡摩擦力時，應將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器 C．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力 D．實驗時，應先放開小車，后接通電源 (2)表中是該實驗所記錄的部分數(shù)據(jù). 組別 小車質(zhì)量m/kg 受力F/N 加速度a/(ms－2) 1 0.5 0.25 2 0.50 3 1.00 4 1.0 5 1.5 若利用1、2、3三組數(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 、 ；若利用3、4、5三組數(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 、 .　 【解析】　(1)平衡摩擦力時，是使小車所受重力沿斜面向下的分力與小車向前運動過程中受到的阻力相等，故應將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器，但不需要將重物用細線通過定滑輪系在小車上，所以B對，A錯；每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，C對；實驗時，應先接通電源，后放開小車，D錯． (2)若用1、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，需保持小車的質(zhì)量一定，即1、2、3三組數(shù)據(jù)中小車質(zhì)量相等，都為0.5 kg；若利用3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，需保持3、4、5三組數(shù)據(jù)中小車受到的F相等，都為1.00 N. 【答案】　(1)BC (2)0.5 kg　0.5 kg　1.00 N　1.00 N [能力提升] 6．在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實驗中，某小組設計了如圖529所示的實驗裝置． 圖529 (1)由于滑塊M與軌道間有氣墊，所以M受到的阻力極小，可以忽略不計．實驗前需要調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導軌是否水平； (2)為了使鉤碼所受的重力等于使滑塊做勻加速運動的力，要求所掛鉤碼的質(zhì)量m與滑塊的質(zhì)量M應滿足什么關(guān)系？ (3)實驗中獲得的數(shù)據(jù)如下表所示： m＝0.004 kg，兩光電門之間的距離x＝0.500 m 次數(shù) 1 2 3 4 5 M/kg 0.440 0.660 0.880 1.100 1.320 /(kg－1) 2.273 1.515 1.136 0.909 0.758 v1/(ms－1) 0.8926 0.7464 0.6412 0.5892 0.5530 v2/(ms－1) 1.273 1.056 0.9068 0.8235 0.7628 a/(ms－2) 0.825 0.557 0.411 0.331 0.276 試根據(jù)表中所給的數(shù)據(jù)，在如圖5210所示的坐標系中先標出各坐標軸所表示的合適的物理量及標度，然后作出相關(guān)圖像． 圖5210 進而完成探究在相同力的作用下，物體的加速度與滑塊質(zhì)量的關(guān)系． 【解析】　(1)接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的(或輕推滑塊，滑塊能做勻速直線運動)． (2)m要比M小得很多(或m?M)． (3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作出a的圖像，如圖所示． 結(jié)論：在保持物體所受的合力不變的情況下，物體的加速度跟質(zhì)量成反比． 【答案】　見解析