高考物理一轮复习实验探究加速度与力、质量的关系课时作业含答案

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1、2020届一轮复习人教版实验：探究加速度与力、质量的关系课时作业1.如图所示为某同学所安装的“探究加速度与力的关系”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)．解析：由题图可知，本实验存在以下错误：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．(

2、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111.某同学利用如图甲所示的实验装置，探究小车的加速度和它所受拉力F的关系．(1)除备有4个50g钩码外，另有下列实验器材备选：A.质量为300g的小车B.质量为2kg的小车C.输出电压为4～6V的直流电源D.输出电压为4～6V的交流电源11为保证实验成功，选用的实验小车应为(填字母代号)．，电源应为11(2)某同学正确选择实验器材后，通过实验得到如图乙所示的a-F图

3、象，造成图线未过坐标原点的原因是.解析：(1)当m?M时，即钩码的总质量m远远小于小车和砝码的总质量M时，绳子的拉力近似等于钩码的总重力，由题意可知，选用的实验小车应为质量为2kg的小车，即选B；电源应为输出电压4～6V的交流电源，即选D.(2)由题图乙可知，a-F图象不过原点，在a轴上有截距，即F＝0时有加速度，这是由于在平衡摩擦力时，木板被垫得太高，木板倾角过大，平衡摩擦力太过造成的．答案：(1)BD(2)平衡摩擦力时，木板倾角过大2.探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验中，某同学11

4、用如图甲所示装置进行实验，打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物通过跨过滑轮的细线与小车相连．(1)该同学在实验中打出了一条纸带，纸带上A、B、C、D、E这些点的间距如图乙所示，其中每相邻两点间还有4个计时点未画出．根据测量结果计算：①打C点时纸带的速度大小为m/s；②纸带运动的加速度大小为m/s2(结果保留三位有效数字)．(2)若该同学平衡好摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度，根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作

5、出的a-F11图线来探究加速度与合外力的关系，此实验操作或“不能”)探究加速度与质量的关系．(填“能”11解析：(1)每相邻两点间还有4个点(图中未画)，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等11xBD（4.38＋5.20）×10－211于该过程中的平均速度，得：vC＝tBD＝0.2m/s＝0.479m/s根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2可以求出加速度11的大小，为了更加准确地求解加速度，a＝xCE－xAC4T2＝11（5.20＋5.99）×

6、10－2－（3.57＋4.38）×10－24×（0.1）2m/s2＝0．810m/s2.11(1)要探究加速度与质量的关系，必须保证合外力一定，即盘中砝码的重力不变，所以此操作不能探究加速度与质量的关系．答案：(1)①0.479②0.810(2)不能1.在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：(1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的；(2)在实验操作中，下列说法正确的是(填序号)．A.实验中，若要将砝码(包括砝码盘)的重力大小作为小车所受拉力F的大小应

7、让小车质量远大于砝码(包括砝码盘)的重力B.实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系(3)如图为研究“在外力一定的条件下，小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车11的质量为．11解析：(1)实验时，我们认为绳子的拉力是小

8、车受到的合外力，为达到这个目的，我们先要将带有滑轮的木板另一端垫起，目的是平衡摩擦力．(2)把M、m看成一个整体，根据牛顿第二定律，得mg＝(M＋m)a，对M分析可得绳子的拉力为：F＝Ma，联立解得F＝Ma＝MmgM＋mmg＝m，知当砝码总质量远小于滑块质量时，滑块所受的拉力等于1＋M砝码的总重力，所以应满足的条件是砝码的总质量远小于滑块的质量，故A正确．使用打点计时器时，都应该先打开电源，后释放纸带，故B错误．由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ＝μMgcosθ，故μ＝tanθ，与重物的质量无关，