《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》能力提升(教科版)

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1、能力提升 1.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。開(kāi)始時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，電磁鐵將A、B兩個(gè)小車(chē)吸住，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，兩小車(chē)同時(shí)在細(xì)繩拉力作用下在水平桌面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中始終保持小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤(pán)和祛碼的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)裝置中 各部分摩擦阻力可忽略不計(jì)。 ①該小組同學(xué)認(rèn)為，只要測(cè)出小車(chē)A和B由靜止釋放到第一次碰撞通過(guò)的位移與、S2,即可得知小車(chē)A和B的加速度期、a2的關(guān)系是電=s1。你認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)點(diǎn)是p a2S2 ②實(shí)驗(yàn)時(shí)，該小組同學(xué)保持兩小車(chē)質(zhì)量相同且不變，改變左、右托盤(pán)內(nèi)的祛碼的重力，測(cè)量并記錄對(duì)應(yīng)拉力下車(chē)A和B通過(guò)的位移si和S2O經(jīng)過(guò)多組數(shù)據(jù)分析得出

2、了小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度與所受拉力的關(guān)系。如果要繼續(xù)利用此裝置驗(yàn)證小車(chē)的加速度與小車(chē)質(zhì)量的關(guān)系，需 要控制的條件是,需要測(cè)量白^物理量有（要求對(duì)表示物理量的字母作出說(shuō)明），它們之間的關(guān)系式是。 答案：①不用測(cè)量時(shí)間。 ②保持兩小車(chē)所受的拉力相等且不變，或答兩托盤(pán)（含祛碼）的重力相等小車(chē)A的質(zhì)量mi、位移si;小車(chē)B的質(zhì)量m2、位移注&S2 m2=mi 2 .（河北正定中學(xué)高一上學(xué)期期末）如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置. （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,用DIS測(cè)小車(chē)的加速度。 （2）改變所掛鉤碼的

3、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（如圖所示）。 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 答案：（1）小車(chē)質(zhì)量小車(chē)受到的合外力（2）①質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比②C 3 .（徐州市12?13學(xué)年高一上學(xué)期期末）“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)制訂實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)器材且組裝完成，在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 ⑴下列對(duì)此組同學(xué)操作的判斷正確的是（

4、） A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)該固定在長(zhǎng)木板的最右端，而應(yīng)該固定在靠近定滑輪的那端，即左端 8 .打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用低壓交流電源 C.實(shí)驗(yàn)中不應(yīng)該將長(zhǎng)木板水平放置，應(yīng)該在右端墊起合適的高度 D.小車(chē)初始位置不應(yīng)該離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，而應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置 （2）保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變沙和沙桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如下圖，該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是 (3)沙和沙桶質(zhì)量m小車(chē)質(zhì)量M時(shí)，才可以認(rèn)為細(xì)繩對(duì) 小車(chē)的拉力F的大小近似等于沙和沙桶的重力() A.遠(yuǎn)大于B.遠(yuǎn)小于 C.接近(相差不多)D.大于 (4)某同學(xué)順利

5、地完成了實(shí)驗(yàn)。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖所示，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。由此可求得打點(diǎn)1時(shí)小車(chē)的速度是m/s小車(chē)的加速度 大小m/S2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案：(1)BCD(2)平衡摩擦力過(guò)度(3)B (4)0.260.50 4.在做“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，保持小車(chē)和祛碼的總質(zhì)量不變，測(cè)得小車(chē)的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表 所示 F(N) 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a(m/s2) 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51 (1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系上作出a-F圖象； (2)圖象斜率的物理意義是 (3)小車(chē)和祛碼的總質(zhì)量為kg。 ⑷圖線（或延長(zhǎng)線）與F軸截距的物理意義是 答案：（1）見(jiàn)解析（2）小車(chē)和祛碼總質(zhì)量的倒數(shù) （3）1（4）小車(chē)受到的阻力為0.1N 解析：（1）根據(jù)所給數(shù)據(jù)在所給坐標(biāo)系中準(zhǔn)確描點(diǎn)，作出的a-F圖象如圖所示。 （2）圖象斜率表示小車(chē)和祛碼總質(zhì)量的倒數(shù)。（3）由⑴中圖象可得： 1A口,一..一, 加=不，解得M=1kg。（4）由a—F圖象可知，當(dāng)力F=0.1N時(shí)，小M△r 車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明此時(shí)小車(chē)受到的阻力為0.1N。