1、 第四章第四章 力与运动力与运动 第三节第三节 探究加速度与力、质量的定量探究加速度与力、质量的定量 关系关系 A 级级 抓基础抓基础 1关于关于“验证牛顿运动定验证牛顿运动定律律”的实验的实验，下列说法中符合实际的下列说法中符合实际的 是是( ) A通过同时改变小车的质量通过同时改变小车的质量 m 及受到的拉力及受到的拉力 F 的研究的研究，能归能归 纳出加速度、力、质量三者之间的关系纳出加速度、力、质量三者之间的关系 B通过保持小车质量不变通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究只改变小车的拉力的研究，就可以就可以 归纳出加速度、力、质量三者之间的关系归纳出加速度、力、质量三者之间的关
2、系 C通过保持小车受力不变通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究只改变小车质量的研究，就可以得就可以得 出加速度、力、质量三者之间的关系出加速度、力、质量三者之间的关系 D 先不改变小车质量先不改变小车质量， 研究加速度与力的关系； 再不改变受力， 研究加速度与力的关系； 再不改变受力， 研究加速度与质量的关系，最后归研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的纳出加速度、力、质量三者之间的 关系关系 解析：解析：验证牛顿运动定律的实验验证牛顿运动定律的实验，是利用控制变量法是利用控制变量法，探究加速探究加速 度度 a 与合外力与合外力 F、物体质量、物体质量 m 的关系的
3、关系，故故 D 项正确项正确 答案答案：D 2如果如果 a 1 m图象是通 图象是通过原点的一条直线过原点的一条直线，则说明则说明( ) A物体的加速度物体的加速度 a 与质量与质量 m 成正比成正比 B物体的加速度物体的加速度 a 与质量与质量 m 成反比成反比 C物体的质量物体的质量 m 与加速度与加速度 a 成正比成正比 D物体的质量物体的质量 m 与加速度与加速度 a 成反比成反比 解析：解析： a 1 m图象是过原点的直线 图象是过原点的直线， 表明加速度表明加速度 a 与质量与质量 m 成反比成反比， 但不能说物体的质量与加速度成正比或成反比但不能说物体的质量与加速度成正比或成反比
4、， 因为物体的质量是个因为物体的质量是个 定值定值，B 正确正确，A、C、D 错误错误来源来源:学学&科科&网网 Z&X&X&K 答案：答案：B 3某同学做某同学做“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”实验中实验中，在平衡在平衡 摩擦力时摩擦力时，把长木板的一端垫得偏低把长木板的一端垫得偏低，使得倾角偏小使得倾角偏小，他所得的他所得的 aF 关系图象可以用下图所示的哪一个来表示关系图象可以用下图所示的哪一个来表示( ) 解析：解析：在平衡摩擦力时在平衡摩擦力时，若把长木板的一端垫得过低若把长木板的一端垫得过低，小车重力小车重力 沿木板方向的分力小于摩擦力沿木板方向的分力小于摩
5、擦力 答案：答案：D 4在在“探究加速度与物体质量的定性关系探究加速度与物体质量的定性关系”实验中实验中，在增大物在增大物 体质量的同时体质量的同时，要保证物体所受的合外力不变要保证物体所受的合外力不变，下列措施可行的是下列措施可行的是 ( ) A增大斜面的倾角增大斜面的倾角 B减小斜面的倾角减小斜面的倾角 C保持斜保持斜面倾角不变面倾角不变 D以上措施都不能实现以上措施都不能实现 解析：解析：小车下滑过程中受到有重力、支小车下滑过程中受到有重力、支持力和摩擦力的作用持力和摩擦力的作用，假，假 设动摩擦因数为设动摩擦因数为，斜面倾角为，斜面倾角为，物体质量为，物体质量为 m，则所受的合外力则所
6、受的合外力 为为 F合 合mgsin mgcos ，则在增大则在增大 m 的同时必须要减的同时必须要减小小 ， 才能保持才能保持 F合 合不变不变 答案：答案：B 5用打点计时器测量加速度探究加速度与力、质量的关系时用打点计时器测量加速度探究加速度与力、质量的关系时， 需要平衡摩擦力需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时平衡摩擦力时，应该让小车应该让小车( ) A挂上小盘挂上小盘，拖上纸带拖上纸带，启动打点计时器启动打点计时器 B不挂小盘不挂小盘，拖上纸带拖上纸带，启动打点计时器启动打点计时器 C挂上小盘挂上小盘，不拖纸带不拖纸带 D不挂小盘不挂小盘，不拖纸带不拖纸带 解析：解析：平衡摩擦力平衡摩擦力时
7、时，应将绳从小车上拿去应将绳从小车上拿去，不拴盘不拴盘，选项选项 A、 C 错误； 应把纸带所受的摩擦阻力一起平衡掉错误； 应把纸带所受的摩擦阻力一起平衡掉， 所以应让小车拖上纸所以应让小车拖上纸 带带，且让打点计时器处于工作状态且让打点计时器处于工作状态，选项选项 B 正确正确，选项选项 D 错误错误 答案：答案：B 6在在“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”的实验中的实验中，关于平衡摩关于平衡摩 擦力的说法中不正确的是擦力的说法中不正确的是( ) A “平衡摩擦力平衡摩擦力”的本质就是想办法让小车受到的摩擦力为零的本质就是想办法让小车受到的摩擦力为零 B “平衡摩擦力平
8、衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与 所受所受到的摩擦阻力相平衡到的摩擦阻力相平衡 C “平衡摩擦力平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合外力等于所挂的目的就是要使小车所受的合外力等于所挂 钩码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力钩码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力 D “平衡摩擦力平衡摩擦力”是否成功是否成功，可轻轻推动小车可轻轻推动小车，由打点计时器由打点计时器 打出的纸带上的点迹间距是否相等而确定打出的纸带上的点迹间距是否相等而确定 答案：答案：A 7(多选多选)在用实验探究加速度和力的关系时在用实验探究加速度和力的关系时，下列关于实验的下列关于
9、实验的 思路和数据分析思路和数据分析，正确的是正确的是( ) A实验的基本思想是保持物体的质量不变实验的基本思想是保持物体的质量不变，测量物体在不同力测量物体在不同力 作用下的加速度作用下的加速度，分析加速度与力的关系分析加速度与力的关系 B实验的基本思想是保持物体所受力相同实验的基本思想是保持物体所受力相同，测量质量不同的物测量质量不同的物 体在该力作用下的加速度体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系分析加速度与质量的关系 C在处理实验数据时在处理实验数据时，以以 a 为纵坐标为纵坐标，F 为横坐标为横坐标，根据数据根据数据 在坐标系中描点在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上
10、若这些点在一条过原点的直线上，说明说明 a 与与 F 成成 正比正比 D在处理实验数据时在处理实验数据时，以以 a 为纵坐标为纵坐标，m 为横坐标为横坐标，根据数据根据数据 在坐标系中描点在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上若这些点在一条过原点的直线上，说明说明 a 与与 m 成成 正正比比 解析：解析：本实验是利用控制变量法得到本实验是利用控制变量法得到 a、F 二者的关系二者的关系，A、C 所述符合实验的思路和数据分析所述符合实验的思路和数据分析，故应选故应选 A、C. 答案：答案：AC B 级级 提能力提能力 8如图所示为一气垫导轨如图所示为一气垫导轨，导轨上安装有一个光电门导轨
11、上安装有一个光电门 B，滑块滑块 上固定一遮光条上固定一遮光条， 滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器 相连相连，力传感器可测出绳子上的拉力大小传感器下方悬挂钩码力传感器可测出绳子上的拉力大小传感器下方悬挂钩码，每每 次滑块都从次滑块都从 A 处由静止释放处由静止释放 (1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度 d2.25 mm. (2)实验时实验时，由由数字计时器读出遮光条通过光电门数字计时器读出遮光条通过光电门 B 的时间的时间 t 1.010 2s， ，则滑块经过光电门则滑块经过光电门 B 时的瞬时速度为时的
12、瞬时速度为_m/s. (3)若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系， 要 求 出 滑 块 的 加 速 度要 求 出 滑 块 的 加 速 度 ， 还 需 要 测 量 的 物 理 量 是还 需 要 测 量 的 物 理 量 是 _(文字说明并用相应的字母表示文字说明并用相应的字母表示) 下列不必要的一项实验要求是下列不必要的一项实验要求是_(请填写选项前对应的请填写选项前对应的 字母字母) A滑块滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量质量远大于钩码和力传感器的总质量 B应使应使 A 位置与光电门间的距离适当大些位置与光电门间的距离适当大些 C应将气垫导轨调节水
13、平应将气垫导轨调节水平来源来源:163文库163文库 ZXXK D应使细应使细线与气线与气垫导轨平行垫导轨平行 解析：解析：(2)实验时实验时，将滑块从将滑块从 A 位置由静止释放位置由静止释放，由数由数字计时器字计时器 读出遮光条读出遮光条通过光电门通过光电门 B 的时间的时间 t， 滑块经过光电门时的瞬时速度可滑块经过光电门时的瞬时速度可 近似认为是滑块经过光电门的平均速度近似认为是滑块经过光电门的平均速度 即即 vd t 2.25 0.001 0.01 m/s0.225 m/s. (3)根据运动学公式根据运动学公式 a v2 2L得 得， 若要得到滑块的加速度若要得到滑块的加速度， 还需
14、要还需要 测量的物理量是遮光条到光电门的距离测量的物理量是遮光条到光电门的距离 L. 拉力是直接通过传感器测量的拉力是直接通过传感器测量的， 故与小车质量故与小车质量和钩码质量的大和钩码质量的大 小关系无关小关系无关，故，故 A 错误；应使错误；应使 A 位置与光电门间的距位置与光电门间的距离适当大些离适当大些， 有利于减小误差有利于减小误差，故故 B 正确；应将气垫导轨调节水平正确；应将气垫导轨调节水平，使拉力等于使拉力等于 合力合力，故故 C 正确；要保持拉线方向与木板平面平行正确；要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合拉力才等于合 力力，故故 D 正确正确来源来源:163文库163文
15、库 ZXXK 答案：答案：(2)0.225 (2)遮光条到光电门的距离遮光条到光电门的距离 L A 9 “探究加速度与物体质量、 物体受力的关系探究加速度与物体质量、 物体受力的关系”的实验装置如图的实验装置如图 甲所示甲所示 (1)下列做法正确的是下列做法正确的是_(填字母代号填字母代号) A调节滑轮的高度调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与使牵引小车的细绳与长木板保持平行长木板保持平行 B在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝将装有砝 码的砝码盘通过定滑轮拴在小车上码的砝码盘通过定滑轮拴在小车上 C实验时实验时，先放开小车再接通打点计时
16、器的电源先放开小车再接通打点计时器的电源 D通过增减小车上的砝码改变质量时通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾不需要重新调节木板倾 斜度斜度来源来源:163文库 (2)为使砝码盘及盘内砝为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动码的总重力在数值上近似等于小车运动 时受到的拉力时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量 _(填填“远大于远大于”“”“远小于远小于”或或“近似等于近似等于”)小车和小车上小车和小车上 砝码的总质量砝码的总质量 (3)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一
17、条纸带如打出了一条纸带如 图乙所示图乙所示 打点计时器打点的时间间隔为打点计时器打点的时间间隔为 0.02 s 从比较清晰的点起 从比较清晰的点起， 每每 5 个点取一个计数点个点取一个计数点， 量出相邻计数点之间的距离 该小车的量出相邻计数点之间的距离 该小车的加速加速 度度 a_ m/s2(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字) 解析：解析：(3)两计数点之间的时间间隔：两计数点之间的时间间隔： T0.02 s50.10 s，由由saT2得得 a1（ （3.683.52）10 2 0.102 m/s20.16 m/s2， a2（ （3.833.68）10 2 0.102 m/s20.1
18、5 m/s2， aa 1 a2 2 0.155 m/s2，取两位有效数字为：取两位有效数字为：来源来源:Z#xx#k.Com a0.16 m/s2. 答案：答案：(1)AD (2)远小于远小于 (3)0.16 10 某实验小组利用如图所示的装置进行某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力探究加速度与合外力 的关系的关系”的实验的实验 (1)在实验中必须将长木板右端垫高在实验中必须将长木板右端垫高，目的是目的是_；当不挂；当不挂 钩码时小车能匀速运动钩码时小车能匀速运动，表明长表明长木板右端高度已调好木板右端高度已调好 (2)为了减小误差为了减小误差，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小 车所受合外力车所受合外力，获取多组数据若小车质量为获取多组数据若小车质量为 400 g，实验中每次所实验中每次所 用的钩码总质量范围应选用的钩码总质量范围应选_组比较合理组比较合理(填选项前的字母即填选项前的字母即 可可) A10 g40 g B200 g400 g C1 000 g2 000 g (3)实验中打点计实验中打点计时器所使用的是时器所使用的是_(选填选填“交流交流”或或“直直 流流”)电源电源 答案：答案：(1)平衡摩擦力平衡摩擦力 (2)A (3)交流交流
