高中物理 4_2 实验：探究加速度与力、质量的关系课时作业 新人教版必修1

实验：探究加速度与力、质量的关系1在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：(1)某组同学用如图甲所示的装置，采用控制变量法，来研究在小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是_。首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力平衡摩擦力的方法就是在塑料桶中添加砝码，使小车能匀速滑动每次改变小车受到的拉力后都需要重新平衡摩擦力实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力实验中应先放小车，然后再接通打点计时器的电源ABC D(2)某组同学由实验得出数据，画出a F图象如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是_。A实验中没有平衡摩擦力B实验中平衡摩擦力过度C实验中绳子拉力方向没有跟木板平行D实验中小车质量发生变化解析：(1)实验时首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力；平衡摩擦力的方法是将小车与纸带相连，小车前面不挂塑料桶，把小车放在斜面上给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动；每次改变小车受到拉力后都不需要重新平衡摩擦力；实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力是正确的；实验中应先接通电源，后放开小车。由此可见，正确，错误，故选B。(2)由图象可知，a F图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的。故选B。答案：(1)B(2)B2在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，备有下列器材：A电火花计时器；B.天平；C.停表；D.交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、滑块(可放在气垫导轨上)；H.气垫导轨(一端带定滑轮)；I.毫米刻度尺；J.小型气泵。(1)实验中应选用的器材有_；实验的研究对象是_。(2)本实验分两大步骤进行：_；_。解析：(1)本实验探究加速度与力、质量的关系，研究对象为放在气垫导轨上的滑块，需要测量滑块的加速度，因此器材应选A、B、D、F、G、H、I、J；不需要测时间，故不需要C；计时器用交流电源而电池为直流电源，故不需要E；需要测量滑块质量，故需要B。(2)实验分两大步骤进行：控制滑块质量不变，探究加速度与力的关系；控制力不变，探究加速度与滑块质量的关系。答案：(1)A、B、D、F、G、H、I、J放在气垫导轨上的滑块(2)M一定，探究a与F的关系F一定，探究a与M的关系3(2016遵义四中期末)用如图所示的装置，探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：(1)某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示，请你指出该装置中错误或不妥之处为_。(2)改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻的两计数点之间的时间间隔为0.1 s，由图中的数据可算出小车的加速度a为_m/s2。解析：(1)打点计时器需要6 V以下的交流电源才能正常工作，不能使用干电池；为保证细绳对小车的拉力作为小车所受的合外力，实验前必须平衡摩擦力，该装置没有平衡摩擦力；为了在纸带上打下更多的点，实验时小车的初始位置离打点计时器不可太远。(2)加速度可用逐差法求出a m/s20.195 m/s2。答案：(1)不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车的初始位置离打点计时器太远(2)0.1954在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用下图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。(1)当M与m的大小关系满足_时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码受到的重力。(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据。为了比较容易地确定出加速度a与质量M的关系，应该作a与_的图象。(3)如图(a)为甲同学根据测量数据作出的a F图线，说明实验存在的问题是_。(4)乙、丙同学用同一装置做实验。画出了各自得到的a F图线如图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？_。解析：(1)当Mm时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码受到的重力。(2)因由实验画的a M图象是一条曲线，难以判定它所对应的函数式，从而难以确定a与M的定量关系，所以在实验中应作a 图象而不是a M图象来分析实验结果。(3)图(a)甲同学根据测量数据作出的a F图线没有过原点，图象交于F轴上一点，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a F图线，两图线的斜率不同，说明两个同学做实验时的小车及车上砝码的总质量不同。答案：(1)Mm(2)1/M(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)小车及车上的砝码的总质量不同