【物理】2020届一轮复习粤教版探究加速度与力、质量的定量关系课时作业

【物理】2020届一轮复习粤教版探究加速度与力、质量的定量关系课时作业

‎2020届一轮复习粤教版 探究加速度与力、质量的定量关系 课时作业 ‎1．关于“验证牛顿运动定律”的实验，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，就可以得出加速度、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：验证牛顿运动定律的实验，是利用控制变量法，探究加速度a与合外力F、物体质量m的关系，故D项正确．‎ 答案：D ‎2．如图所示是某同学“探究加速度与力、质量的定量关系”实验时安装完毕后，准备释放小车时的装置示意图．另一同学指出了图中的几处错误，其中不正确的是(　　)‎ A．实验前没有平衡摩擦力 B．拉小车的细线应与长木板平行 C．实验中所用电源应为交流电源 D．小车应靠近打点计时器且打点计时器应距右端较远些 答案：D ‎3．某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得偏低，使得倾角偏小，他所得的aF关系图象可以用下图所示的哪一个来表示(　　)‎ 解析：在平衡摩擦力时，若把长木板的一端垫得过低，小车重力沿木板方向的分力小于摩擦力．‎ 答案：D ‎4．在“探究加速度与物体质量的定性关系”‎ 实验中，在增大物体质量的同时，要保证物体所受的合外力不变，下列措施可行的是(　　)‎ A．增大斜面的倾角　 B．减小斜面的倾角 C．保持斜面倾角不变 D．以上措施都不能实现 解析：小车下滑过程中受到有重力、支持力和摩擦力的作用，假设动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，物体质量为m，则所受的合外力为F合＝mgsin θ－μmgcos θ，则在增大m的同时必须要减小θ，才能保持F合不变．‎ 答案：B ‎5．在探究加速度与力和物体质量的关系实验中，下列操作正确的是(　　)‎ A．平衡摩擦力时，小盘应用细线通过定滑轮系在小车上，但小盘内不能装砝码 B．实验中无须始终保持小车和砝码的质量远远大于小盘和砝码的质量 C．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比 D．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力 解析：平衡摩擦力时，小车后面连接好纸带，小车匀速运动时，小车重力的分力等于小车的滑动摩擦力和纸带受到的阻力的合力，这样纸带阻力也平衡了，但不能挂小盘，所以A错误，D正确；只有满足小车和砝码的质量远远大于小盘和砝码的质量，细绳的拉力才近似等于小盘和砝码的总重力，B错误；C项中当横坐标表示小车和车内砝码的总质量的倒数时，描出相应的点才在一条直线上，故C错误．‎ 答案：D ‎6．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中不正确的是(　　)‎ A．“平衡摩擦力”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”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡 C．“平衡摩擦力”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 D．“平衡摩擦力”是否成功，可轻轻推动小车，由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否相等而确定 答案：A ‎7．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(只说换用沙桶不给分，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)牵引小车的细线与长木板不平行 B级　提能力 ‎8．某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示．实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题：‎ ‎(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(填“线性”或“非线性”)关系．‎ ‎(2)由图(b)可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是_________．‎ ‎(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是______________，钩码的质量应满足的条件是__________．‎ 解析：(1)由题图象可知小车的加速度与钩码的质量成非线性关系．‎ ‎(2)a-m图线不经过原点，在m 轴上有截距，即挂上钩码后小车加速度仍为零，可能的原因是存在摩擦力．‎ ‎(3)本实验直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则应采取的措施是调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量．‎ 答案：(1)非线性　(2)存在摩擦力　(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力　远小于小车的质量 ‎9．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．‎ ‎(1)下列做法正确的是________(填字母序号)．‎ A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴在小车上 C．实验时，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，不需要重新调节木板倾斜度 ‎(2)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________(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)小车和小车上砝码的总质量．‎ ‎(3)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．打点计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________ m/s2(结果保留两位有效数字)．‎ 解析：(3)两计数点之间的时间间隔 T＝0.02 s×5＝0.10 s，‎ 由Δx＝aT2，得 a1＝ m/s2＝0.16 m/s2，‎ a2＝ m/s2＝0.15 m/s2，‎ a＝＝0.155 m/s2，‎ 取两位有效数字，故a＝0.16 m/s2.‎ 答案：(1)AD　(2)远小于　(3)0.16‎ ‎10．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为沙和沙桶的质量(滑轮质量不计)．‎ ‎(1)实验时，一定要进行的操作是________．‎ A．用天平测出沙和沙桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D．改变沙和沙桶的质量，打出几条纸带 E．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M ‎(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)．‎ ‎(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________．‎ A．2tan θ　　　 B. C．k D. 解析：(1)本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出沙和沙桶的质量，也就不需要使小桶(包括沙)的质量远小于车的总质量，故A、E错误；该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，同时保持弹簧测力计及其连接线与长木板平行，故B正确；运用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C正确；改变沙和沙桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确．‎ ‎(2)由于两计数点间还有两个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为0.06 s．由Δx＝aT2，可得 a＝m/s2＝1．3 m/s2.‎ ‎(3)根据牛顿第二定律，得2F＝ma，a＝F，即对a-F图来说，图象的斜率k＝，故小车质量为m＝，故A、B、C错误，D正确．‎ 答案：(1)BCD　(2)1.3　(3)D