高中物理第四章2实验：探究加速度与力、质量的关系练习新人教版必修1

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1、第四章牛顿运动定律2实验：探究加速度与力、质量的关系1．如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下开始做实验，该同学的装置和操作中的主要错误是(至少写出三个错误)：(1)____________________________________________________(2)____________________________________________________(3)____________________________________________________解：由图可知，本实

2、验存在以下错误：长木板右端未垫高以平衡摩擦力(或没有平衡摩擦力)；错用了直流电源(或应该用交流电)；牵引小车的细线与板不平行；开始实验时，小车离滑轮太近(或小车离打点计时器太远、牵引小车的细线太短)；钩码不能满足远小于小车质量的条件，应换用沙桶．(只说换用桶不给分，必须说明原因才行)答案：(1)长木板右端未垫高以平衡摩擦力(2)错用了直流电源　(3)牵引小车的细线与板不平行2．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法：(1)实验环境的等效法：_______________________________

3、___；(2)实验条件设计的科学方法：____________________________；(3)实验原理的简化：___________________________________，即当小车质量M车≫m沙时，细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g；(4)实验数据处理的科学方法：___________________________；(5)由a-M车图象转化为a-图象，所用的科学方法：________.(以上各题均选填“理想实验法”“图象法”“平衡摩擦力法”“化曲为直法”“控制变量法”或“近似法”)解析：(1)由于小

4、车运动受到摩擦阻力，所以要进行平衡摩擦力，以减小实验误差，称为平衡摩擦力法；(2)在探究加速度、力与质量三者关系时，先保持其中一个量不变，来探究其他两个量之间的关系，称为控制变量法；(3)当小车质量M车≫m沙时，细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g，称为近似法；(4)通过图象研究实验的结果，称为图象法；(5)在作图时，由a-M车图象转化为a-图象，使图线由曲线转化为直线，称为化曲为直法．答案：(1)平衡摩擦力法　(2)控制变量法　(3)近似法　(4)图象法　(5)化曲为直法3．在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提

5、供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线．为了完成实验，还须从图中选取实验器材，4其名称是________________________(漏选或全选得零分)，并分别写出所选器材的作用_____________________________________________________________________________________________________.解析：电磁打点计时器用来打点计时，以便测定加速度，要配备4～6V学生电源(交流电源)为其供电，通过改变砝码个数来改变拉

6、力大小；钩码放在小车上用来调节小车质量，也可用电火花计时器来代替学生电源和电磁打点计时器，因为电火花计时器使用220V交流电，不使用学生电源．答案：学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码(或电火花计时器、钩码、砝码)　学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到拉力的大小．还可以用于测量小车的质量4．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和F关系的有关数据记录在表1中，将测得的反映加速度a和质量M

7、关系的有关数据记录在表2中．表1a/(m·s－2)1.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00表2a/(m·s－2)2.042.663.233.98/kg－10.500.670.801.00(1)根据表中所列数据，分别画出a-F和a-图象．(2)从图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为________；当F一定时，a与M的关系为________．(3)由a-F图象可知M＝________．(4)由a-图象可知，F＝______．(保留一位有效数字)解析：(1)描点连线，得a-F、a-图象如图甲和图乙所示．

8、4图甲图乙(2)从图象可以看出，当M一定时，a与F成正比例关系；当F一定时，a与M成反比例关系．(3)由a-F图象可知，M为图线的斜率的倒数，则M＝0.5kg.(4)由a-图象可知，F为图线的斜率，则F＝4N.答案：(1)图见解析　(