高考物理同步（人教版） 第3章第4讲 实验：验证牛顿运动定律③课后作业

111一、选择题(每小题6分，共18分)1关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验，下列说法中正确的是（ ）A.本实验的研究对象是小车及小车上的砝码B.拉动小车运动的绳子张力实际等于悬挂物的重力C.改变悬挂物重力的同时，在小车上增加砝码，从而验证加速度与力、质量的关系D.为了完善实验原理，减小实验误差，可以将小车、砝码及悬挂物组成的整个系统作为研究对象【解析】本实验的研究对象是小车及小车上的砝码，A正确.本实验采用控制变量法，即保持小车及小车上的砝码质量不变，改变悬挂物的重力，探究加速度与力的关系；保持悬挂物重力不变，改变小车和砝码的质量，探究加速度和质量的关系，C错.小车在加速运动过程中重物加速下落，悬挂物的重力大于绳子的张力，B错.为此，可取小车、砝码及悬挂物整体为研究对象，悬挂物的重力是系统整体所受合外力，可减小实验误差，D正确.【答案】A、D2.下图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是 （ ）A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小【解析】甲图中，当F=0时，小车就有了加速度，可见是长木板倾角过大.乙图中，0时，小车质量很大，这时一开始小车的加速度不为零，说明使小车下滑的力已大于最大静摩擦力，也是长木板倾角过大.同理，丙、丁都是长木板倾角过小.【答案】A、D3.关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验操作，下列说法中符合实际的是 （ ）A.通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B.通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C.通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，应可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D.先不改变小车质量，研究加速度与力的关系，再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系【解析】做本实验时采用的是控制变量法.必须控制某一量不变研究加速度与另一量的关系，不可能同时改变质量和力，故只有D正确.【答案】D二、非选择题(共42分)4如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为小盘和砝码，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池，电压为6 V，G是电键，请指出图中的三处错误：（1）_；（2）_；（3）_.【答案】（1）B接滑块的细线应水平（或与导轨平行）（2）C滑块离计时器太远（3）E电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电.5.（14分）在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置.图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过定滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止.（1）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使 ，在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量 （选填“远大于”、“远小于”或“等于”）小车的质量.（2）本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为 .【答案】（1）小车与滑轮之间的细线与轨道平行 远小于（2）两车从静止开始匀加速直线运动，且两车运动的时间相同，其加速度与位移成正比6 (16分) 某同学探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系，图（a）为其实验装置简图.（交流电的频率为50 Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，纸带上相邻计数点间有4个点未画出，则小车的加速度大小为_.（2）保持小盘和砝码质量不变，改变小车质量m，分别得到加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度1.801.651.491.251.000.750.500.30小车质量0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在下图中画出a- 图线，并根据后5组数据得出的图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式：_.解释由前3组数据得到图线形状不准确的原因：_.【解析】（1）由逐差法得a=0.64 .（2）a=（）由前3组数据得到的图线已逐渐发生了偏移，这是由于小车质量比较小时，不能满足小车质量远大于小盘及砝码的质量，小车所受合外力已变小.【答案】（1）0.64 （2）见解析图a=（） 见解析111