2022-2023學年人教版必修第一冊4.2實驗探究加速度與力質(zhì)量的關系作業(yè)

課時跟蹤檢測（二十一）探究加速度與力、質(zhì)量的關系1．在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，(1)下列儀器需要用到的是________；(2)下列說法正確的是________；A．先釋放紙帶再接通電源B．拉小車的細線應盡可能與長木板平行C．紙帶與小車相連端的點跡較稀疏D．輕推小車，拖著紙帶的小車能夠勻速下滑，說明摩擦力已被平衡(3)如圖所示是實驗時打出的一條紙帶，A、B、C、D…為每隔4個點取的計數(shù)點，據(jù)此紙帶可知小車在D點的速度大小為________m/s(小數(shù)點后保留兩位)。答案：(1)AD(2)BD(3)0.212．在探究加速度與力、質(zhì)量的關系實驗中，某小組設計了如圖所示的實驗裝置。圖中上、下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細線，細線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，然后同時停止。(1)在安裝實驗裝置時，應調(diào)整滑輪的高度，使_______________________________________________________________________________________________________；在實驗時，為減小系統(tǒng)誤差，應使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量________(選填“遠大于”“遠小于”或“等于”)小車的質(zhì)量。(2)本實驗通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小，能這樣比較，是因為________________________________________________________________________。答案：(1)細線與軌道平行(或細線水平)遠小于(2)兩小車從靜止開始做勻加速直線運動，且兩小車的運動時間相等3．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，某次實驗測得如下數(shù)據(jù)：當m一定時，a與F的關系如表一所示；當F一定時，a與eq\f(1,m)的關系如表二所示。表一F/N1.002.003.004.00a/(m·s－2)1.903.955.857.62表二eq\f(1,m)/kg－10.520.670.801.00a/(m·s－2)1.532.102.493.10(1)在如圖所示的相應坐標系中，根據(jù)表一、表二所給數(shù)據(jù)作出圖像。(2)由圖像可以判定：當m一定時，a與F的關系成____________；當F一定時，a與m的關系成____________。(3)在研究a與m的關系時，作出a-eq\f(1,m)圖像，而沒作a-m圖像，那么作a-eq\f(1,m)圖像的優(yōu)點是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)如圖所示(2)正比反比(3)a-m圖像是曲線，難以找出規(guī)律；a-eq\f(1,m)圖像是直線，容易找出規(guī)律4．(2021·全國甲卷)為測量小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)，一同學將貼有標尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為α的斜面(已知sinα＝0.34，cosα＝0.94)，小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學用拍攝小銅塊的下滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個連續(xù)相等時間間隔(每個時間間隔ΔT＝0.20s)內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si(i＝1,2,3,4,5)，如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為________m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)為________。(結果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80m/s2)解析：根據(jù)逐差法有a＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s5＋s4))－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s2＋s1)),6ΔT2)，代入數(shù)據(jù)可得小銅塊沿斜面下滑的加速度大小a≈0.43m/s2。對小銅塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinα－μmgcosα＝ma，代入數(shù)據(jù)解得μ≈0.32。答案：0.430.325．“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗裝置如圖甲所示。小車后面固定一條紙帶，穿過電火花打點計時器，細線一端連著小車，另一端通過光滑的定滑輪和動滑輪與掛在豎直面內(nèi)的拉力傳感器相連，拉力傳感器用于測小車受到拉力的大小。(1)關于平衡摩擦力，下列說法正確的是________。A．平衡摩擦力時，需要在動滑輪上掛上鉤碼B．改變小車質(zhì)量時，需要重新平衡摩擦力C．改變小車拉力時，不需要重新平衡摩擦力(2)實驗中________(選填“需要”或“不需要”)滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量。(3)某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F的關系圖像如圖乙所示，圖線不過原點的原因是______。A．鉤碼質(zhì)量沒有遠小于小車質(zhì)量B．平衡摩擦力時木板傾角過大C．平衡摩擦力時木板傾角過小或未平衡摩擦力解析：(1)平衡摩擦時，小車不受拉力作用下做勻速直線運動，所以不能在動滑輪上掛上鉤碼，故A錯誤；平衡摩擦時有：mgsinα＝μmgcosα，即有gsinα＝μgcosα，所以與質(zhì)量無關，故B錯誤，C正確。(2)由于本實驗中的力傳感器可以讀取細線上的拉力，所以不需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量。(3)由題圖乙可知，當沒有掛鉤碼時小車具有加速度，說明平衡摩擦力時木板傾角過大，故選B。答案：(1)C(2)不需要(3)B6．(2021·湖南高考)某實驗小組利用圖甲所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關系。主要實驗步驟如下：(1)用游標卡尺測量墊塊厚度h，示數(shù)如圖乙所示，h＝________cm；(2)接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導軌上，調(diào)節(jié)導軌至水平；(3)在右支點下放一墊塊，改變氣墊導軌的傾斜角度；(4)在氣墊導軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個數(shù)n和滑塊對應的加速度a；(5)在右支點下增加墊塊個數(shù)(墊塊完全相同)，重復步驟(4)，記錄數(shù)據(jù)如下表：n123456a/(m·s－2)0.0870.1800.2600.4250.519根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙上描點，繪制圖線。如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應該是____m/s2(保留三位有效數(shù)字)。解析：(1)墊塊的厚度為h