2019-2020年高考物理一輪復習知能演練 實驗四 探究加速度與力、質量的關系 滬科版.doc
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2019-2020年高考物理一輪復習知能演練 實驗四 探究加速度與力、質量的關系 滬科版 1. 在本實驗中, 以下說法正確的是( ) A. 平衡摩擦力時, 小桶應用細線通過定滑輪系在小車上, 但小桶內不能裝砂 B. 實驗中應始終保持小車和砝碼的總質量遠遠大于砂和小桶的總質量 C. 實驗中如果用縱坐標表示加速度, 用橫坐標表示小車和車內砝碼的總質量, 描出相應的點在一條直線上時, 即可證明加速度與質量成反比 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 解析: 選BD.平衡摩擦力時, 不應用小桶拉動小車做勻速運動, 讓小車帶著紙帶下滑來平衡摩擦力即可, A錯誤, D正確; 實驗中應始終保持小車和砝碼的總質量遠大于砂和小桶的總質量, B正確; 由實驗畫的a－M圖像是一條曲線, 難以判定它所對應的函數(shù)式, 從而難以確定a與M的質量關系, 所以在實驗中應作a－圖像而不是a－M圖像來分析實驗結果, C錯誤. 2. 圖3－3－9 如圖3－3－9所示為“探究加速度與力、質量的關系”時甲、乙兩同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的a－F圖像, 直線Ⅰ為甲同學畫出的, 直線Ⅱ為乙同學畫出的. 直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大, 明顯超出了誤差范圍, 下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋, 其中可能正確的是( ) A. 實驗前甲同學沒有平衡摩擦力 B. 甲同學在平衡摩擦力時, 把長木板的末端抬得過高了 C. 實驗前乙同學沒有平衡摩擦力 D. 乙同學在平衡摩擦力時, 把長木板的末端抬得過高了 解析: 選BC.直線Ⅰ在縱軸上有較大的截距, 說明在繩對小車的拉力F＝0(還沒有掛小盤)時, 小車就有了沿長木板向下的加速度, 說明平衡摩擦力時長木板傾角過大. 直線Ⅱ在橫軸上有較大的截距, 說明乙同學在實驗前沒有平衡摩擦力, 因此在繩對小車有了較大的拉力F以后, 小車的加速度仍然為零. 故選項B、C正確. 3. 圖3－3－10 在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中, 用改變砂的質量的辦法來改變對小車的作用力F; 用打點計時器測出小車的加速度a, 得出若干組數(shù)據(jù), 然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖3－3－10所示的a－F圖像, 發(fā)現(xiàn)圖像既不過原點, 又不是直線, 原因是( ) A. 沒有平衡摩擦力, 且小車質量較大 B. 平衡摩擦力時, 所墊木板太高, 且砂和小桶的總質量較大 C. 平衡摩擦力時, 所墊木板太低, 且砂和小桶的總質量較大 D. 平衡摩擦力時, 所墊木板太高, 且小車的質量較大 解析: 選C.圖像交于F軸, 說明平衡摩擦力不足, 所墊木板太低, 當拉力較大時, 圖像斜率變小了, 因為此時小桶和砝碼的質量不能遠遠大于小車和砝碼的總質量, 選項C正確. 4. (xx高考浙江理綜卷)在“探究加速度與力、質量的關系”實驗時, 已提供了小車、一端附有定滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細線、刻度尺、天平、導線. 為了完成實驗, 還須從下圖中選取實驗器材, 其名稱是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, 并分別寫出所選器材的作用________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 圖3－3－11 解析: 器材名稱: 學生電源、電磁打點計時器、鉤碼、砝碼或電火花計時器、鉤碼、砝碼. 器材作用: 學生電源為電磁打點計時器提供交流電壓; 電磁打點計時器(電火花計時器)記錄小車運動位置的時間; 砝碼用以改變小車的質量; 鉤碼用以改變小車受到拉力的大小, 還可用于測量小車質量. 答案: 見解析 5. (xx南京模擬)某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗, 圖3－3－12中(a)所示為實驗裝置簡圖. (交流電的頻率為50 Hz) 圖3－3－12 (1)圖(b)所示為某次實驗得到的紙帶, 根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字) (2)保持砂和砂桶質量不變, 改變小車質量m, 分別得到小車加速度a與質量m及對應的數(shù)據(jù)如下表: 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 小車加速度 a/ms－2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小車質量 m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 /kg－1 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60 請在如圖3－3－13所示的坐標紙中畫出a－圖線, 并由圖線求出小車加速度a與質量倒數(shù)之間的關系式是________. 圖3－3－13 解析: (1)由逐差法得 a＝＝ ＝10－2 m/s2 ≈3.2 m/s2. (2)如圖所示 由圖知斜率k＝0.5, 即保持合外力F＝0.5 N, 所以a＝＝. 答案: 見解析 6. (1)如圖3－3－14為某同學所安裝的“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置, 在圖示狀態(tài)下開始做實驗. 該同學在裝置和操作中的主要錯誤有: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(至少寫出兩處) 圖3－3－14 (2)在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中, 為了使小車受到合外力等于砂和砂桶的總重力, 通常采用如下兩個措施: a. 平衡摩擦力: 將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊, 反復移動木塊的位置, 直到小車在砂桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動. B. 調整砂的多少, 使砂和砂桶的總質量m遠小于小車和砝碼的總質量M. ①以上哪一個措施中有錯誤？有何重大錯誤？ 答: ________________________________________________________________________. ②在改正了上述錯誤之后, 保持小車及砝碼的總質量M不變, 反復改變砂的質量, 并測得一系列數(shù)據(jù), 結果發(fā)現(xiàn)小車受到的合外力(砂桶及砂的總重量)與加速度的比值略大于小車及砝碼的總質量M.經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑, 打點計時器工作正常, 且事先基本上平衡了摩擦力. 那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么？ 答: ________________________________________________________________________. 解析: (1)主要錯誤有: ①長木板右端未墊高以平衡摩擦力; ②打點計時器用的是直流電源; ③牽引小車的細線沒有與木板平行; ④開始實驗時, 小車離打點計時器太遠. (2)①a中平衡摩擦力時, 不應用小桶拉動小車做勻速運動, 應讓小車自身的重力沿斜面方向的分力來平衡摩擦力. ②由于砂桶及砂向下加速, 處于失重狀態(tài), 拉小車的合外力F
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