1、學年高中物理第四章牛頓運動定律實驗：研究加快度與力質量的關系課時作業(yè)新人教版必修學年高中物理第四章牛頓運動定律實驗：研究加快度與力質量的關系課時作業(yè)新人教版必修PAGE學年高中物理第四章牛頓運動定律實驗：研究加快度與力質量的關系課時作業(yè)新人教版必修4-2實驗：研究加快度與力、質量的關系1實驗過程(多項選擇)用以以下列圖的裝置研究加快度a與力F、質量M的關系，以下說法中正確的選項是()A連接砂桶和小車的細繩應和長木板保持平行B將電火花計時器接在6V的交流電源上，先接通電源，后松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上注明小車質量C在研究a與質量M的關系時，作出aeqf(1,M)圖象能更

2、直觀地判斷兩者間的關系D輕繩對小車的拉力必定等于砂桶的總重力答案AC剖析細繩只有與長木板保持平行，才能使輕繩上的拉力等于小車所受的合力，A正確；電火花計時器應接在220V交流電源上，B錯誤；作aM圖象，圖象為一曲線，不易判斷a與M的關系，故可作aeqf(1,M)圖象，可獲取一條過原點的直線，能更直觀地判斷兩者間的關系，C正確；只有小車的質量遠大于砂桶的總質量，才能夠為細繩對小車的拉力近似等于砂桶的總重力，D錯誤。2實驗過程在“研究加快度與力、質量的關系”的實驗中，采用以以下列圖的裝置。以下說法中正確的選項是()A墊高長木板一端，調治傾角，直到小車在托盤和砝碼的拉動下做勻速直線運動，以平衡小車運

3、動中碰到的摩擦力B在研究加快度與外力的關系時，應該改變小車的質量C在研究加快度a與拉力F的關系時，為了直觀判斷兩者間的關系，應作出aeqf(1,F)圖象D當小車的質量遠大于托盤和砝碼的總質量時，能夠近似認為細線對小車的拉力大小等于托盤和砝碼的總重力大小答案D剖析做該實驗需要平衡摩擦力，所以在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一木塊，屢次搬動木塊的地址，讓小車做勻速直線運動，托盤和砝碼不能夠掛在小車上，故A錯誤；在研究加快度與外力的關系時，應該保持小車的質量不變，故B錯誤；在研究加快度a與外力的關系時，為了直觀地判斷兩者間的關系，應作出aF圖象，故C錯誤；當托盤和砝碼的總質量遠小于小車的質量時，才能近

4、似認為細線對小車的拉力大小等于托盤和砝碼的總重力的大小，故D正確。3實驗圖象(多項選擇)如圖是某些同學依照實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象，以下說法中正確的選項是()A形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大B形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小C形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大D形成圖丁的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小答案AD剖析圖甲aF的圖象中，當F0時，加快度a0，說明平衡摩擦力時長木板傾角過大，使小車的重力沿斜面向下的分力大于摩擦力；圖乙跟圖甲的原因是相同的。圖丙、丁是由于平衡摩擦力時長木板傾角過小，而使小車重力沿斜面向下的分力小于摩擦力。所以，A、D正確。4平衡摩擦力(多項選擇

5、)在“研究加快度與力、質量的關系”的實驗中，以下操作正確的選項是()A平衡摩擦力時，應將重物用細線經(jīng)過定滑輪系在小車上B平衡摩擦力時，應將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器C每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力D實驗時，應先松開小車，再接通電源答案BC剖析平衡摩擦力時，連接小車細繩的一端不要懸掛重物，小車的另一端連著紙帶并穿過打點計時器，且墊高長木板不帶定滑輪的一端，接通打點計時器的電源，若是打出的紙帶上的點跡分布均勻，則說明小車做勻速運動，故A錯誤；小車運動中，紙帶與打點計時器之間也有摩擦，這個摩擦力也要平衡的，故B正確；每次改變小車質量時，不需要重新平衡摩擦力，故C正確；實驗時，若先放

6、小車，再接通打點計時器電源，紙帶上打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和辦理，故D錯誤。5實驗圖象若是aeqf(1,m)圖象是經(jīng)過原點的一條直線，則說明()A物體的加快度a與質量m成正比B物體的加快度a與質量m成反比C物體的質量m與加快度a成正比D物體的質量m與加快度a成反比答案B剖析aeqf(1,m)圖象是過原點的一條直線，則a與eqf(1,m)成正比，即加快度a與質量m成反比，A錯誤，B正確；在該實驗中采用的是控制變量法，質量為自變量，C、D錯誤。6實驗過程以以下列圖，在“研究加快度與力、質量的關系”的實驗中，若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為F1、F2，車中所放砝碼的質量分別為m1、m2，

7、打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移分別為x1、x2，則在實驗誤差同意的范圍內，有()A當m1m2、F12F2時，x12x2B當m1m2、F12F2時，x22x1C當F1F2、m12m2時，x12x2D當F1F2、m12m2時，x22x1答案A剖析題中m1和m2是車中砝碼的質量，兩小車是相同的，當m1m2時，即兩車的總質量仍相等，若F12F2，則a12a2，由xeqf(1,2)at2得x12x2，A正確，B錯誤；若m12m2時，由于車的質量不確定，無法確定兩車加砝碼后的質量關系，也無法確定兩小車加快度的關系，故無法判斷兩車的位移關系，C、D錯誤。7實驗過程以以下列圖是某同學研究加快度與力、質量的

8、關系時，已接通電源正要釋放紙帶時的情況，請你指出該同學的五個差錯：(1)電源_。(2)電磁打點計時器地址_。(3)定滑輪地址_。(4)小車地址_。(5)長木板_。答案(1)應用6V交流電源(2)應靠右端(3)應使拉線水平(4)應湊近電磁打點計時器(5)應墊高右端平衡摩擦力剖析研究加快度與力、質量的關系時，(1)電磁打點計時器應使用低壓(6V)交流電源；(2)打點計時器要固定在長木板無定滑輪的一端，即應靠右端；(4)釋放紙帶時小車應湊近打點計時器；(3)定滑輪地址處連接小車的細線應保持水平，故應調治定滑輪地址使拉線水平；(5)實驗時應平衡摩擦力，使小車所受重力沿斜面方向的分力與小車所受摩擦力平衡

9、，故應墊高長木板右端平衡摩擦力。8.實驗過程用以以下列圖的裝置研究在作用力F一準時，小車的加快度a與小車質量M的關系，某位同學設計的實驗步驟以下：A用天平稱出小車和小桶及內部所裝砂子的質量；B按圖裝好實驗器材；C把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛小桶；D將電磁打點計時器接在12V電壓的蓄電池上；E先松開小車，再接通電源，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上注明小車質量；F保持小桶及其中砂子的質量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復上述實驗；G剖析每條紙帶，測量并計算出加快度的值；H作aM關系圖象，并由圖象確定a、M之間的關系。(1)該同學遺漏的重要實驗步驟是_，該步驟應

10、排在_步實驗此后。(2)在上述步驟中，有錯誤的選項是_、_，應更正為_。(3)在上述步驟中，辦理不合適的是_，應把_改為_。答案(1)平衡摩擦力B(2)DED中將“12V電壓的蓄電池”改為“6V交流電壓的學生電源”；E中將“先松開小車，再接通電源”改為“先接通電源，再松開小車”(3)HaMaeqf(1,M)剖析(1)實驗中把小桶及其中砂子的重力看做與小車所受拉力大小相等時，應試慮摩擦力，故必定平衡摩擦力。(2)D項中電磁打點計時器接在12V電壓的蓄電池大將無法工作，應接在6V交流電壓的學生電源上。E項實驗時，應先接通電源，再松開小車。(3)辦理不當?shù)氖荋項，應把作aM關系圖象改作aeqf(1,

11、M)關系圖象。9實驗過程某同學設計了一個研究加快度a與物體所受合力F及質量m的關系的實驗，以以下列圖，圖甲為實驗裝置簡圖(交流電的頻率為50Hz)。(1)圖乙為某次實驗獲取的紙帶，依照紙帶可求出小車的加快度大小為_m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。(2)保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別獲取小車加快度a與質量m及對應的eqf(1,m)，數(shù)據(jù)以下表：請畫出aeqf(1,m)圖線，并依照圖線求出小車加快度a與質量倒數(shù)eqf(1,m)之間的關系式是_。(3)保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學依照實驗數(shù)據(jù)作出了加快度a隨合力F變化的圖線，以以下列圖。該圖線不經(jīng)過原點，請你剖析其主要原因是_

12、。答案(1)3.2(2)圖見解析aeqf(1,2m)(3)實驗前沒有平衡摩擦力也許未圓滿平衡摩擦力剖析(1)用逐差法計算加快度。由紙帶上的數(shù)據(jù)可知：x16.19cm，x26.70cm，x37.21cm，x47.72cm。電火花計時器的打點周期為T0.02s，故加快度aeqf(x4x3x2x1,42T2)3.2m/s2。(2)依照題目供應的小車加快度a與eqf(1,m)的有關數(shù)據(jù)，可在坐標系中描出8個對應點，用一條直線“連接”各點，使盡量多的點落在直線上，不在直線上的點大體均勻分布在直線的兩側，獲取的aeqf(1,m)圖線以以下列圖，由圖可得aeqf(1,2m)。(3)由圖可剖析，當加快度a為零

13、時，拉力F其實不為零，說明實驗前沒有平衡摩擦力也許未圓滿平衡摩擦力。10實驗綜合研究性學習小組的同學欲研究小車質量不變時其加快度與力的關系，該小組在實驗室設計了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B為打點計時器，C為力傳感器(測繩子的拉力)，P為小桶(內有砂子)，M是一端帶有定滑輪的水平放置的足夠長的木板，不計繩子與滑輪間的摩擦。(1)要順利完成該實驗，除圖中實驗儀器和低壓交流電源(含導線)外，還需要的實驗儀器是_(填“刻度尺”“天平”或“秒表”)。(2)平衡摩擦力后再按上述方案做實驗，可否要求小桶和砂子的總質量遠小于小車的質量？_(填“是”或“否”)。(3)已知交流電源的頻率為50Hz，某次

14、實驗獲取的紙帶如圖乙所示，圖中相鄰兩計數(shù)點之間還有4個點未畫出，由該紙帶可求得小車的加快度a_m/s2。(結果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)刻度尺(2)否(3)0.90剖析(2)由于力傳感器可測得小車碰到的拉力，故不需要再保證明驗中小桶和砂子的總質量遠小于小車的質量的條件。(3)依照aeqf(x,T2)可求得結果。11實驗綜合利用力傳感器研究加快度與合外力的關系，實驗裝置如圖甲。(1)以下關于該實驗的說法錯誤的選項是_。A做實驗從前必定平衡摩擦力B小車的質量必定比所掛鉤碼的質量大得多C應調治定滑輪的高度使細線與木板平行D實驗開始的時候，小車最好距離打點計時器遠一點(2)從實驗中優(yōu)選一條點跡清楚的

15、紙帶，每5個點取一個計數(shù)點，用刻度尺測量計數(shù)點間的距離，如圖乙所示。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz。從圖乙中所給的刻度尺上讀出A、B兩點間的距離s1_cm；該小車的加快度a_m/s2。(計算結果保留兩位有效數(shù)字)(3)實驗中紙帶的_(填“左”或“右”)端與小車相連接。答案(1)BD(2)0.700.20(3)左剖析(1)做實驗從前必定平衡摩擦力，除掉摩擦力對實驗的影響，故A正確；利用力傳感器研究加快度與合外力的關系，不需要滿足小車的質量比所掛鉤碼的質量大得多這一條件，B錯誤；在實驗從前，應調治定滑輪的高度使細線與木板平行，才能使加快度的方向與細線的拉力的方向相同，C正確；實驗開始的時候

16、，小車要離打點計時器近一些，使紙帶的使用率更高，D錯誤。(2)A點的讀數(shù)為1.00cm，B點的讀數(shù)為1.70cm，所以A、B兩點間的距離s11.70cm1.00cm0.70cm；小車的加快度aeqf(s2s1,T2)eqf(0.900.70102,0.12)m/s20.20m/s2。(3)小車做加快運動，相等時間內的位移越來越大，所以小車與紙帶的左端相連。12.實驗創(chuàng)新(1)考據(jù)“當質量一準時，物體運動的加快度與它所受的合力成正比”。給定的器材以下：一傾角能夠調治的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。填入合適的公式或文字，圓滿以下實驗步驟(不考慮摩擦力的影響)：讓小車自斜面上方一固定點A1

17、從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t。用米尺測量A1與A2之間的距離x，則小車的加快度a_。用米尺測量A1有關于A2的高度h，設小車所受重力為mg，則小車所受的合力F_。改變_，重復上述測量。以h為橫坐標，eqf(1,t2)為縱坐標，依照實驗數(shù)據(jù)作圖。如能獲取一條過原點的直線，則能夠考據(jù)“當質量一準時，物體運動的加快度與它所受的合力成正比”這一規(guī)律。(2)在“考據(jù)牛頓第二定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示，保持小車質量必定，一位同學經(jīng)過實驗測量作出了小車的aF圖象，如圖乙中的A圖線所示。試剖析：A圖線不經(jīng)過坐標原點的原因是_。A圖線上部波折的原因是_。答案(1)eqf(2x,t2)mgeqf(h,x)斜面傾角(或斜面高度h的數(shù)值)(2)沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不足未滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車質量剖析(1)由xeqf(1,2)at2得：aeqf(2x,