4.2 實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系-2022-2023學(xué)年高一物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專題系列(人教版2019必修第一冊(cè))_第1頁(yè)
4.2 實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系-2022-2023學(xué)年高一物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專題系列(人教版2019必修第一冊(cè))_第2頁(yè)
4.2 實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系-2022-2023學(xué)年高一物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專題系列(人教版2019必修第一冊(cè))_第3頁(yè)
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4.2試驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系一:學(xué)問(wèn)精講歸納考點(diǎn)一、試驗(yàn)思路——把握變量法1.探究加速度與力的關(guān)系保持小車質(zhì)量不變,通過(guò)轉(zhuǎn)變槽碼的個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)變小車所受的拉力,測(cè)得不同拉力下小車運(yùn)動(dòng)的加速度,分析加速度與拉力的定量關(guān)系.2.探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系保持小車所受的拉力不變,通過(guò)在小車上增加重物轉(zhuǎn)變小車的質(zhì)量,測(cè)得不同質(zhì)量的小車對(duì)應(yīng)的加速度,分析加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系.考點(diǎn)二、物理量的測(cè)量1.質(zhì)量的測(cè)量:用天平測(cè)量.在小車中增減砝碼的數(shù)量可轉(zhuǎn)變小車的質(zhì)量.2.加速度的測(cè)量(1)方法1:讓小車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),用刻度尺測(cè)量小車移動(dòng)的位移x,用秒表測(cè)量發(fā)生這段位移所用的時(shí)間t,然后由a=eq\f(2x,t2)計(jì)算出加速度a.(2)方法2:由紙帶依據(jù)公式Δx=aT2,結(jié)合逐差法計(jì)算出小車的加速度.(3)方法3:不直接測(cè)量加速度,求加速度之比,例如:讓兩個(gè)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,測(cè)出各自的位移x1、x2,則eq\f(a1,a2)=eq\f(x1,x2),把加速度的測(cè)量轉(zhuǎn)換成位移的測(cè)量.考點(diǎn)三.力的測(cè)量在阻力得到補(bǔ)償?shù)臓顩r下,小車受到的拉力等于小車所受的合力.(1)在槽碼的質(zhì)量比小車的質(zhì)量小得多時(shí),可認(rèn)為小車所受的拉力近似等于槽碼所受的重力.(2)使用力傳感器可以直接測(cè)量拉力的大小,不需要使槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.三、試驗(yàn)器材小車、砝碼、槽碼、細(xì)線、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、溝通電源、紙帶、刻度尺、天平.考點(diǎn)四、進(jìn)行試驗(yàn)1.用天平測(cè)出小車的質(zhì)量m,并把數(shù)值記錄下來(lái).2.按如圖1所示的裝置把試驗(yàn)器材安裝好(小車上先不系細(xì)線).圖13.補(bǔ)償阻力:在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊上墊木,反復(fù)移動(dòng)墊木位置,啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,直到輕推小車使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可保持勻速直線運(yùn)動(dòng)為止(紙帶上相鄰點(diǎn)間距相等),此時(shí)小車重力沿斜面方向的分力等于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力和長(zhǎng)木板的摩擦阻力及其他阻力之和.4.把細(xì)線繞過(guò)定滑輪系在小車上,另一端掛上槽碼.保持小車質(zhì)量不變,轉(zhuǎn)變槽碼的個(gè)數(shù),以轉(zhuǎn)變小車所受的拉力.處理紙帶,測(cè)出加速度,將結(jié)果填入表1中.表1小車質(zhì)量肯定拉力F/N加速度a/(m·s-2)5.保持槽碼個(gè)數(shù)不變,即保持小車所受的拉力不變,在小車上加放砝碼,重復(fù)上面的試驗(yàn),求出相應(yīng)的加速度,把數(shù)據(jù)記錄在表2中.表2小車所受的拉力肯定質(zhì)量m/kg加速度a/(m·s-2)考點(diǎn)五、數(shù)據(jù)分析1.分析加速度a與力F的定量關(guān)系由表1中記錄的數(shù)據(jù),以加速度a為縱坐標(biāo),力F為橫坐標(biāo),依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn),然后作出a-F圖像,如圖2所示,若圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,就能說(shuō)明a與F成正比.圖22.分析加速度a與質(zhì)量m的定量關(guān)系由表2中記錄的數(shù)據(jù),以a為縱坐標(biāo),以eq\f(1,m)為橫坐標(biāo),依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn),然后作出a-eq\f(1,m)圖像,如圖3所示.若a-eq\f(1,m)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,說(shuō)明a與eq\f(1,m)成正比,即a與m成反比.圖33.試驗(yàn)結(jié)論(1)保持物體質(zhì)量不變時(shí),物體的加速度a與所受拉力F成正比.(2)保持拉力F不變時(shí),物體的加速度a與質(zhì)量m成反比.六、留意事項(xiàng)1.打點(diǎn)前小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且應(yīng)先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后放開(kāi)小車.2.在補(bǔ)償阻力時(shí),不要(選填“要”或“不要”)懸掛槽碼,但小車應(yīng)連著紙帶且啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.用手輕輕地給小車一個(gè)初速度,假如在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔均勻,表明小車受到的阻力跟它受到的重力沿斜面對(duì)下的分力平衡.3.轉(zhuǎn)變槽碼的質(zhì)量的過(guò)程中,要始終保證槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.4.作圖時(shí)應(yīng)使所作的直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn),不在直線上的點(diǎn)也要盡可能地均勻分布在直線的兩側(cè),個(gè)別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去.二:考點(diǎn)題型歸納題型一:試驗(yàn)圖像問(wèn)題1.(2021·江蘇南京·高一)如圖是用阻力補(bǔ)償法“探究加速度與力的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置,小車的前端固定有拉力傳感器,跨過(guò)定滑輪的輕繩一端固定于傳感器,另一端與裝有砝碼的托盤相連。試驗(yàn)中保持小車質(zhì)量不變,轉(zhuǎn)變砝碼的質(zhì)量,測(cè)出繩中拉力大小F與相應(yīng)的加速度大小a,作出a-F圖像,下列圖像中正確的是()A.B.C.D.2.(2021·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí))如圖(a)為“用DIS爭(zhēng)辯加速度和力的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置。某試驗(yàn)小組轉(zhuǎn)變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測(cè)量,繪出如圖(b)所示的圖像。引起誤差的主要緣由是()A.小車與軌道之間存在摩擦 B.先點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”,后釋放小車C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D.所用小車的質(zhì)量太大3.(2021·全國(guó)·高一)某同學(xué)做探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的試驗(yàn)中由于遺忘平衡摩擦力,所得的a-F圖像為圖中的()A.B.C. D.題型一、試驗(yàn)原理與試驗(yàn)操作與試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理4.(2022·廣東·饒平縣其次中學(xué)高一開(kāi)學(xué)考試)用圖甲所示裝置“探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。請(qǐng)思考并完成相關(guān)內(nèi)容:(1)試驗(yàn)時(shí)平衡摩擦力操作如下:將小車靜止放在水平長(zhǎng)木板右端,連接已穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,且取下砝碼和砝碼盤,調(diào)整長(zhǎng)木板右端的高度,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,輕撥小車,使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列_______的點(diǎn),說(shuō)明小車已經(jīng)平衡摩擦力;(2)圖乙為某次試驗(yàn)得到的紙帶,已知所用電源的頻率為50Hz。依據(jù)紙帶可求出打出B點(diǎn)時(shí)小車的速度為_(kāi)______m/s;小車的加速度大小為_(kāi)_____m/s2;(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)小薇同學(xué)爭(zhēng)辯小車質(zhì)量肯定的狀況下加速度a與合外力F的關(guān)系,得到了如圖丙中①所示的a-F圖線,主要緣由是______;(4)小丹同學(xué)爭(zhēng)辯小車質(zhì)量肯定的狀況下加速度a與砝碼重力F(遺忘測(cè)量砝碼盤的質(zhì)量,但其他操作均正確)的關(guān)系,得到的a-F圖線應(yīng)當(dāng)是圖丙中的______(填“①”“②”或“③”)。5.(2022·江西·贛南師范高校附屬中學(xué)高一期末)用如圖甲所示的試驗(yàn)裝置探究“加速度與物體質(zhì)量、合外力的關(guān)系”。(1)下列做法正確的是________;A.調(diào)整滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)線與長(zhǎng)木板保持平行B.將砝碼桶用細(xì)線通過(guò)定滑輪拴在小車上,通過(guò)調(diào)整木板的傾斜度平衡小車受到的滑動(dòng)摩擦力C.試驗(yàn)時(shí),先放開(kāi)小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D.通過(guò)增減小車上的砝碼轉(zhuǎn)變質(zhì)量時(shí),不需要重新調(diào)整木板的傾斜度(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量小車和小車上砝碼的總質(zhì)量________(填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”);(3)試驗(yàn)中打出的紙帶如圖乙所示,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s,由此可算出小車的加速度大小為a=________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);由數(shù)據(jù)分析可知,圖乙中紙帶對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)________(填“滿足”或“不滿足”)第(2)問(wèn)中的質(zhì)量關(guān)系。6.(2022·江蘇·高一開(kāi)學(xué)考試)某小組用如圖甲所示的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用溝通電的頻率為50Hz。(1)若小車的總質(zhì)量為M,砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m,則當(dāng)滿足___________條件時(shí),可認(rèn)為小車受到合外力大小等于陸碼和砝碼盤的總重力大?。唬?)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系試驗(yàn)中,下列做法中正確的有___________;A.補(bǔ)償阻力時(shí),將裝砝碼的砝碼盤用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B.補(bǔ)償阻力時(shí),將紙帶連接在小車上C.使上部分細(xì)線與木板平行D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度可由牛頓其次定律直接求出(3)甲同學(xué)通過(guò)對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量,就能得出小車的加速度a。如圖乙是某次試驗(yàn)所打出的一條紙帶,在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出,則打計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”時(shí)小車的速度大小為_(kāi)__________m/s,小車的加速度為_(kāi)__________m/s2(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(4)乙同學(xué)通過(guò)給小車上增減槽碼來(lái)轉(zhuǎn)變小車的總質(zhì)量M,得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù),畫出圖線后,發(fā)覺(jué)當(dāng)較大時(shí),圖線發(fā)生彎曲,該同學(xué)后來(lái)又對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正,避開(kāi)了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象,則該同學(xué)的修正方案可能是___________;A.改畫a與的關(guān)系圖線 B.改畫a與(M+m)的關(guān)系圖線C.改畫a與的關(guān)系圖線 D.改畫a與的關(guān)系圖線(5)小明利用如圖丙所示的試驗(yàn)方案,探究小車質(zhì)量肯定時(shí)加速度與合外力之間的關(guān)系,圖中上下兩層水平軌道,細(xì)線跨過(guò)滑輪并掛上砝碼盤,在肯定的條件下將砝碼和砝碼盤的總重作為小車所受合外力大小,兩小車尾部細(xì)線連到把握裝置上,試驗(yàn)時(shí)通過(guò)把握裝置使兩小車同時(shí)開(kāi)頭運(yùn)動(dòng),并同時(shí)停止,他測(cè)量了兩小車的位移分別為x1、x2,加速度分別為a1、a2,則=___________。題型二:加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系試驗(yàn)的創(chuàng)新改進(jìn)7.(2022·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí))某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的試驗(yàn)裝置如圖甲所示,他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn),用不同重物通過(guò)細(xì)線拉同一小車,每次小車都從同一位置A由靜止釋放。(1)若遮光條的寬度d=4.7mm,試驗(yàn)時(shí)將小車從位置A由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt,則小車經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為v=______(用字母表示)。(2)測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt,通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖像,爭(zhēng)辯小車加速度與力的關(guān)系,處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出______圖像。A.Δt—m

B.Δt2—m C.

D.(3)有一位同學(xué)通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量作出的圖線如圖乙所示,試分析∶①圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的緣由是______或______;②圖線上部彎曲的緣由是______。8.(2022·廣東汕頭·高一期末)某同學(xué)想通過(guò)用手機(jī)高速拍照的功能來(lái)探究加速度與力的關(guān)系,接受如圖甲的試驗(yàn)裝置。(1)依據(jù)該示意圖安裝好器材后,進(jìn)行如下的試驗(yàn):①長(zhǎng)木板一端墊高,平衡小車的摩擦;②將小車停放在長(zhǎng)木板的頂端,使其指針對(duì)準(zhǔn)刻度尺的0刻度;③開(kāi)啟手機(jī)高速拍照,再啟動(dòng)電子計(jì)時(shí)器同時(shí)釋放小車,讓小車加速下滑,轉(zhuǎn)變重物的質(zhì)量,重復(fù)操作幾遍。(2)打開(kāi)手機(jī)錄制好的視頻,通過(guò)慢動(dòng)作播放,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù),然后,通過(guò)電子計(jì)時(shí)器,找出小車運(yùn)動(dòng)的位移,運(yùn)動(dòng)的位移,運(yùn)動(dòng)的位移,運(yùn)動(dòng)的位移,則小車的加速度為_(kāi)_____。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)該試驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)______(“等于”或“不等于”)小車所受合外力,小車的質(zhì)量和重物的質(zhì)量______(“需要”或“不需要”)滿足。(4)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為橫坐標(biāo),加速度為縱坐標(biāo),畫出圖像,如圖乙,該圖線是一條直線,則可得到的結(jié)論是______。(5)若直線與橫坐標(biāo)的夾角為,則該小車的質(zhì)量為_(kāi)_____。9.(2022·全國(guó)·高一)用如圖所示的裝置探究加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系,帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置,彈簧測(cè)力計(jì)固定在墻上。小車上固定一個(gè)定滑輪,細(xì)繩通過(guò)滑輪連接彈簧測(cè)力計(jì)和沙桶。(1)試驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_________電源(填“溝通”或“直流”),若電源頻率為50Hz,這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是每隔_________s打一次點(diǎn);(2)利用打點(diǎn)頻率為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,得到的一條紙帶如圖所示:(圖中每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出)則在該次試驗(yàn)中,紙帶中C點(diǎn)的速度為_(kāi)_______m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)__________(結(jié)果均保留小數(shù)點(diǎn)后兩位);(3)某同學(xué)做試驗(yàn)時(shí),未把木板的一側(cè)墊高,就連續(xù)進(jìn)行其他試驗(yàn)步驟,則該同學(xué)作出的小車的加速度與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的圖像如圖所示,則試驗(yàn)中小車受到的摩擦力大小為_(kāi)_________(用圖中字母表示)。三:課堂過(guò)關(guān)精練一、單選題10.(2022·全國(guó)·高一)如圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車(含車內(nèi)砝碼)總質(zhì)量為M,試驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮?,小車運(yùn)動(dòng)加速度用a表示。在探究加速度與小車受力關(guān)系的過(guò)程中,要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是()A.M=100g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120gB.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40gD.M=100g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g11.(2022·黑龍江·賓縣其次中學(xué)高一期末)在探究加速度與小車質(zhì)量關(guān)系的過(guò)程中,應(yīng)保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變,通過(guò)增減小車中砝碼轉(zhuǎn)變小車質(zhì)量M,試驗(yàn)測(cè)出幾組a、M數(shù)據(jù),下列圖線能直觀合理且正確反映a-M關(guān)系的是()A.B.C.D.12.(2022·黑龍江·賓縣其次中學(xué)高一期末)如圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車(含車內(nèi)砝碼)總質(zhì)量為M,試驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮?,小車運(yùn)動(dòng)加速度用a表示。試驗(yàn)中,為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)整長(zhǎng)木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是()A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)整m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴?,輕推小車,觀看推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)C.將長(zhǎng)木板帶有定滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)D.將長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離定滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)13.(2022·天津河西·高一期末)圖甲為某次探究加速度a跟物體所受合力F和質(zhì)量m的關(guān)系試驗(yàn)裝置圖。保持小車質(zhì)量不變,轉(zhuǎn)變砂和砂桶質(zhì)量,進(jìn)行多次測(cè)量。依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線,如圖乙所示,圖中直線沒(méi)有通過(guò)原點(diǎn),下列說(shuō)法不正確的是()A.要爭(zhēng)辯這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系,需接受的思想方法是把握變量法B.要爭(zhēng)辯這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系,需接受的思想方法是等效替換法C.物體的質(zhì)量為0.7千克D.直線沒(méi)有通過(guò)原點(diǎn),說(shuō)明試驗(yàn)前未平衡摩擦力14.(2022·河南洛陽(yáng)·高一期末)在物理學(xué)的重大發(fā)覺(jué)中,科學(xué)家們總結(jié)出了很多物理學(xué)爭(zhēng)辯方法,以下敘述正確的是()A.在爭(zhēng)辯物體運(yùn)動(dòng)時(shí),用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體運(yùn)用了假設(shè)法B.在試驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí),運(yùn)用了把握變量法C.在爭(zhēng)辯瞬時(shí)速度時(shí),當(dāng)趨近于零時(shí),用表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度,運(yùn)用了等效法D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分成很多小段,然后將各小段位移相加,運(yùn)用了極限的方法15.(2022·江蘇蘇州·高一期末)一同學(xué)利用如圖甲所示的試驗(yàn)裝置探究質(zhì)量肯定時(shí)加速度a與力F的關(guān)系。另一同學(xué)在圖甲試驗(yàn)裝置中的小車上固定一個(gè)力傳感器(如圖乙)來(lái)完成試驗(yàn)。下列關(guān)于試驗(yàn)操作的說(shuō)法中正確的是()A.圖甲試驗(yàn)中,小車由靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)后所受拉力大小等于所掛槽碼的重力B.圖乙試驗(yàn)中,木板水平常,力傳感器上的讀數(shù)等于小車所受合力的大小C.圖乙試驗(yàn)中,所掛槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D.圖甲、圖乙兩個(gè)試驗(yàn)中,為得到質(zhì)量肯定時(shí)a與F成正比,都需要補(bǔ)償阻力二、試驗(yàn)題16.(2023·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí))某試驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。(1)下列做法正確的是_______(填字母代號(hào))。A.調(diào)整滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B.在調(diào)整木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí),將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在木塊上C.試驗(yàn)時(shí),先放開(kāi)木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D.通過(guò)增減木塊上的砝碼轉(zhuǎn)變質(zhì)量時(shí),不需要重新調(diào)整木板傾斜度(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量___________木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)17.(2022·江蘇·宿遷市文昌高級(jí)中學(xué)高一期中)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”試驗(yàn)中,某同學(xué)使用了如圖所示的裝置,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的溝通電頻率為。(1)該同學(xué)得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn),如下圖()所示,自A點(diǎn)起,相鄰兩點(diǎn)的距離分別為、、、、,則打點(diǎn)時(shí)小車速度為_(kāi)__,小車的加速度為_(kāi)____;(2)該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)保持_________;若該同學(xué)要探究加速度和拉力關(guān)系,應(yīng)當(dāng)保持_________不變;(3)該同學(xué)通過(guò)數(shù)據(jù)的處理作出了圖象,如圖()所示,則圖中直線不過(guò)原點(diǎn)的緣由可能是_____________________。18.(2022·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí))在爭(zhēng)辯作用力F肯定時(shí),小車的加速度a與小車(含砝碼)質(zhì)量M的關(guān)系的試驗(yàn)中,某同學(xué)安裝的試驗(yàn)裝置和設(shè)計(jì)的試驗(yàn)步驟如下:A.用天平稱出小車和槽碼的質(zhì)量B.按圖安裝好試驗(yàn)器材C.把輕繩系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛槽碼D.將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在8V電壓的蓄電池上,接通電源,釋放小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量E.保持槽碼的質(zhì)量不變,增加小車上的砝碼個(gè)數(shù),并記錄每次增加后的M值,重復(fù)上述試驗(yàn)F.分析每條紙帶,測(cè)量并計(jì)算出加速度的值G.作a-M關(guān)系圖像,并由圖像確定a與M的關(guān)系(1)請(qǐng)改正試驗(yàn)裝置圖中的錯(cuò)誤。①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置:______;②小車位置:______;③定滑輪位置:______。(2)該同學(xué)漏掉的重要試驗(yàn)步驟是______,該步驟應(yīng)排在步驟______之后;(3)在上述步驟中,有錯(cuò)誤的是步驟______,應(yīng)把______改為_(kāi)_____;(4)在上述步驟中,處理不恰當(dāng)?shù)氖遣襟E______,應(yīng)把______改為_(kāi)_____。四:高分突破精練19.(2022·全國(guó)·高一)某試驗(yàn)小組在“探究加速度與物體的質(zhì)量、受力的關(guān)系”試驗(yàn)中,設(shè)計(jì)出如下的試驗(yàn)方案,試驗(yàn)裝置如圖甲所示。已知小車質(zhì)量M=261g,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的溝通電頻率f=50Hz。其試驗(yàn)步驟是:A.按試驗(yàn)裝置圖安裝好試驗(yàn)裝置;B.利用墊塊調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角,輕推小車后,使小車(與紙帶、細(xì)繩和砝碼盤相連)能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng);C.取下細(xì)繩和砝碼盤,登記砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;D.將小車置于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器旁(小車與紙帶相連,但與細(xì)繩和砝碼盤不相連),先接通電源,再放開(kāi)小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤,轉(zhuǎn)變砝碼盤中砝碼質(zhì)量,重復(fù)A、B、C、D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度?;卮鹨韵聠?wèn)題:(1)按上述方案做試驗(yàn),是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?___(填“是”或“否”)。(2)試驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖乙所示,每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),由該紙帶可求得小車的加速度a=____m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)某次試驗(yàn)砝碼盤中砝碼的重力和對(duì)應(yīng)小車的加速度數(shù)據(jù)如下表。次數(shù)12345砝碼盤中砝碼的重力F/N0.100.150.200.250.30小車的加速度a/(m·s-2)0.610.801.001.191.38①請(qǐng)依據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a-F圖像;_______②造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的最主要緣由是_______。20.(2022·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí))為了探究質(zhì)量肯定時(shí)加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的試驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量。m為沙和沙桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計(jì))(1)試驗(yàn)時(shí),肯定要進(jìn)行的操作和保證的條件是___________;A.用天平測(cè)出沙和沙桶的質(zhì)量B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高,以平衡摩擦力C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先釋放小車,再接通電源,打出一條紙帶,同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)D.轉(zhuǎn)變沙和沙桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶E.為減小誤差,試驗(yàn)中肯定要保證沙和沙桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)該同學(xué)在試驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接受的是頻率為50Hz的溝通電,依據(jù)紙帶可求出小車的加速度為_(kāi)__________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);(3)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖像如圖丙所示,由圖像可知,質(zhì)量不變的物體受到的合外力F與產(chǎn)生的加速度a成___________(填“正比”或“反比”)。21.(2022·貴州·遵義市匯川區(qū)周林高級(jí)中學(xué)有限公司高一開(kāi)學(xué)考試)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置如圖所示:(1)下列說(shuō)法正確的是___________(單選)A.每次轉(zhuǎn)變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力B.試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源C.本試驗(yàn)砝碼及砝碼盤的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量D.在用圖像探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)作圖像(2)某同學(xué)在試驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示,他選擇了幾個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出,其中、、、,已知電源頻率為,則點(diǎn)的速度為_(kāi)__________,紙帶加速度的大小是___________(保留兩位有效數(shù)字)。(3)某同學(xué)將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高,其目是為了平衡摩擦力。但他把長(zhǎng)木板的右端墊得過(guò)高,使得傾角過(guò)大。用表示小車的加速度,表示細(xì)線作用于小車的拉力。則他繪出的關(guān)系圖像是___________A.

B.

C.

D.22.(2022·甘肅酒泉·高一期末)在探究加速度與力關(guān)系的試驗(yàn)中,小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示(俯視圖)的試驗(yàn)方案:將兩個(gè)小車放在水平木板上,前端分別系一條細(xì)線跨過(guò)定滑輪與砝碼盤相連,后端各系一細(xì)線。(1)為了平衡小車的阻力,在掛砝碼盤前他需要調(diào)整木板傾斜度,輕推小車觀看到________;(2)在保證兩小車質(zhì)量相同、盤中砝碼質(zhì)量不同的狀況下,用一黑板擦把兩條細(xì)線同時(shí)按在桌子上,抬起黑板擦兩小車同時(shí)開(kāi)頭運(yùn)動(dòng),按下黑板擦兩小車同時(shí)停下來(lái)小車前進(jìn)的位移分別為、,由于,則測(cè)出砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量、,若滿足________,即可得出小車的質(zhì)量肯定時(shí)其加速度與拉力成正比的結(jié)論,若小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量,但該試驗(yàn)中測(cè)量的誤差仍舊較大,其主要緣由是________;(3)由于安裝了拉力傳感器,下列操作要求中不需要的是________A.測(cè)出砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量B.將木板墊起適當(dāng)角度以平衡摩擦力C.跨過(guò)滑輪連接小車的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行D.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量(4)測(cè)出小車質(zhì)量并保持不變,轉(zhuǎn)變砝碼的質(zhì)量分別測(cè)得小車加速度與拉力傳感器示數(shù),利用測(cè)得數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中畫出圖線(A);若小軍又以為斜率在圖像上畫出圖線如圖丙,利用圖像中給出的信息,可求出拉力傳感器的質(zhì)量為_(kāi)_______。23.(2022·江蘇省揚(yáng)中高級(jí)中學(xué)高一開(kāi)學(xué)考試)某試驗(yàn)小組用圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn),裝置中的力傳感器可以把細(xì)繩拉力F的大小記錄下來(lái)。(1)在試驗(yàn)開(kāi)頭前把木板右側(cè)墊高,以補(bǔ)償小車在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力。下列在補(bǔ)償阻力時(shí)做法正確的是______(填選項(xiàng)前的字母)。A.小車前端不掛細(xì)繩和槽碼B.小車前端需要掛上細(xì)繩和槽碼C.小車尾部不需要安裝紙帶D.小車尾部需要安裝紙帶,并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔(2)試驗(yàn)小組接著“探究加速度與物體受力之間關(guān)系”,試驗(yàn)時(shí)______(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛的槽碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(3)圖乙為試驗(yàn)中得到的一條紙帶,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,所用溝通電源頻率為f,李紅量出計(jì)數(shù)點(diǎn)AD間的距離為,DG間的距離為,她計(jì)算加速度的表達(dá)式為_(kāi)____。(4)完成本試驗(yàn)后,試驗(yàn)小組又將圖甲中的木板水平放置,把小車換成一個(gè)木塊來(lái)測(cè)量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。測(cè)出多組數(shù)據(jù)后作出木塊的加速度a隨細(xì)繩拉力F變化的關(guān)系圖像如圖丁所示,若圖像的斜率為k,與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為b,重力加速度為g,則木塊的質(zhì)量______,______。24.(2022·浙江·瑞安市第六中學(xué)高一階段練習(xí))在“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”試驗(yàn)中,某組同學(xué)的試驗(yàn)裝置如圖甲所示.。(1)在本試驗(yàn)中,先保持質(zhì)量不變,探究加速度與力的關(guān)系;再保持力不變,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,這種爭(zhēng)辯方法叫做______。A.把握變量法

B.等效替代法

C.抱負(fù)化方法(2)本試驗(yàn)在平衡摩擦力后,由于用砝碼桶與砝碼的重力代替繩子拉力,導(dǎo)致試驗(yàn)的系統(tǒng)誤差。若考慮到該誤差的存在,在保持小車質(zhì)量不變,探究加速度與力的關(guān)系時(shí),做出a隨F變化的關(guān)系圖像接近下圖中哪一個(gè)______(選填“A”、“B”或“C”)。(3)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s,在一條記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶上,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間有四個(gè)點(diǎn)未畫出),分別標(biāo)為1、2、3、4、5,如圖乙所示。經(jīng)測(cè)量得各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為2.98cm、3.85cm、4.70cm、5.55cm,則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。25.(2022·廣東惠州·高一期末)“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中,得出了一條從左到右打點(diǎn)的紙帶如圖乙所示。計(jì)時(shí)器所使用溝通電的頻率為,從比較清楚的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為_(kāi)_______s。(2)測(cè)量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖乙所示,則該小車的加速度________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。為平衡摩擦力還應(yīng)適當(dāng)________(填“增大”或“減小”)木板與桌面的夾角,直至打點(diǎn)均勻?yàn)橹?。?)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)小車的速度________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。26.(2022·廣東韶關(guān)·高一期末)圖1為某同學(xué)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置示意圖,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔用T表示,小車的加速度可由小車后面拖動(dòng)的紙帶上打出的點(diǎn)計(jì)算得出,完成以下小題:(1)電火花計(jì)時(shí)器使用___________V(填“4-6”或“220”)的___________(填“溝通”或“直流”)電源。(2)試驗(yàn)之前需要平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法如下:將木板的右端墊高,讓小車在木板上運(yùn)動(dòng),直到小車可以做___________(選填“勻速”或“加速”)運(yùn)動(dòng)時(shí)為止。(3)試驗(yàn)時(shí),應(yīng)在釋放紙帶___________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源。(4)如圖2為該同學(xué)打出的一條紙帶,紙帶上有O、A、B、C、D、E和F等計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)得O到C的距離為,C到F的距離為,用、和T表示出小車的加速度a=___________。27.(2022·陜西·蒲城縣蒲城中學(xué)高一期末)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”試驗(yàn)中,某同學(xué)使用了如圖甲所示的裝置,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的溝通電頻率為50Hz。(1)該同學(xué)得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn),如圖乙所示,自A點(diǎn)起,相鄰兩點(diǎn)的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,則打E點(diǎn)時(shí)小車的速度為_(kāi)____m/s,小車的加速度為_(kāi)_____m/s2。(2)該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)保持______不變;若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)保持______不變。(3)該同學(xué)通過(guò)數(shù)據(jù)的處理作出了a—F圖像,如圖丙所示,則圖中直線部分不過(guò)原點(diǎn)的緣由可能是______。28.(2022·陜西省黃陵縣中學(xué)高一期末)某試驗(yàn)小組利用圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證“牛頓其次定律”。(1)小明想用砂桶及砂的重力代替小車受到的合外力,為了削減試驗(yàn)誤差,小明做了兩方面的調(diào)整:a、將木板的___________(選填“左”或“右”)側(cè)墊高,平衡摩擦力;b、調(diào)整砂桶及砂的總質(zhì)量___________(選填“等于”“遠(yuǎn)小于”或“遠(yuǎn)大于”)小車的質(zhì)量。(2)已知小車質(zhì)量M,重力加速度g以及小車加速度a,若牛頓其次定律成立,則砂桶及砂的質(zhì)量___________(用已知物理量符號(hào)表示)。29.(2021·云南·開(kāi)遠(yuǎn)市教育科學(xué)爭(zhēng)辯所高一期末)“探究加速度與物體質(zhì)量,受力的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置如圖所示。小車的質(zhì)量為M,砝碼和盤的總質(zhì)量為m。正確安裝好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并使小車與滑輪間的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。(1)為了使分析數(shù)據(jù)時(shí)可認(rèn)為法碼和盤的總重力等于小車所受合外力,你認(rèn)為應(yīng)實(shí)行的折施有①___________;②___________;(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)露所用溝通電源的頻率為50Hz,從比較清楚的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖。則該小車的加速度為_(kāi)__________m/s2,打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為_(kāi)__________m/s(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。30.(2022·河南河南·高一期末)如圖甲所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)小車裝置(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等未畫出)(1)本試驗(yàn)需要測(cè)量的物理量有三個(gè),分別是________、_________和小車運(yùn)動(dòng)的加速度。(2)“用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”方案中,下列說(shuō)法正確的有_________。A.把木板的一側(cè)墊高,補(bǔ)償小車受到的阻力時(shí),應(yīng)裝上紙帶,不掛鉤碼,使小車能夠沿木板勻速運(yùn)動(dòng)B.試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車C.試驗(yàn)中所掛鉤碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量D.每次轉(zhuǎn)變小車的質(zhì)量時(shí),都應(yīng)重新調(diào)整木板的傾斜度(3)某同學(xué)在試驗(yàn)中,打出的一條紙帶如圖乙所示,他選擇了幾個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有畫出,其中、、、,已知溝通電的頻率為,則打下D點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為_(kāi)__________m/s,小車在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小是___________。(均保留兩位有效數(shù)字)(4)本試驗(yàn)中認(rèn)為小車受到的拉力等于鉤碼的重力,實(shí)際上是做了近似處理,在操作均正確的狀況下,小車受到的拉力F的精確?????值的表達(dá)式是___________。(已知鉤碼質(zhì)量、小車質(zhì)量,重力加速度為g)(5)某同學(xué)依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的圖像,該同學(xué)做試驗(yàn)時(shí)存在的問(wèn)題是___________。參考答案:1.C【詳解】平衡摩擦力后,用傳感器測(cè)得的繩子的拉力即為小車受到的合力,依據(jù)可知a-F圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線。故選C。2.A【詳解】由圖像可知,直線不過(guò)原點(diǎn),即當(dāng)外力F到達(dá)肯定值時(shí)小車才會(huì)產(chǎn)生加速度,可知其緣由是小車與軌道之間存在摩擦。故選A。3.D【詳解】試驗(yàn)中遺忘平衡摩擦力,則F-f=Ma即F=Ma+f當(dāng)拉力增加到肯定值時(shí)小車才會(huì)產(chǎn)生加速度,則圖像為D。故選D。4.

點(diǎn)距均勻

1.6

3.2

未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足

③【詳解】(1)[1]輕撥小車,使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)距均勻的點(diǎn),說(shuō)明此時(shí)小車沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng),即已經(jīng)平衡摩擦力。(2)[2]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,所以打出B點(diǎn)時(shí)小車的速度為[3]依據(jù)逐差法可得小車的加速度大小為(3)[4]圖丙中①所示的a-F圖線存在橫截距,說(shuō)明F要達(dá)到肯定大小后小車才能具有加速度,即小車仍受到摩擦力作用,主要緣由是未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。(4)[5]遺忘測(cè)量砝碼盤的質(zhì)量(設(shè)為m),但其他操作均正確,則a與F的實(shí)際關(guān)系滿足則所作a-F圖像應(yīng)存在縱截距,即圖丙中的③。5.

AD##DA

遠(yuǎn)小于

6.22

不滿足【詳解】(1)[1]A.為保證細(xì)線的拉力為小車所受的合外力,細(xì)線要與長(zhǎng)木板保持平行,故A正確;B.平衡摩擦力時(shí),不需要拴細(xì)線和砝碼桶,故B錯(cuò)誤;C.試驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通電源再釋放小車,故C錯(cuò)誤;D.轉(zhuǎn)變小車質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力,故D正確。故選AD。(2)[2]依據(jù)牛頓其次定律,對(duì)小車有對(duì)砝碼桶和桶內(nèi)砝碼有聯(lián)立可得由此可知,當(dāng)砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量M時(shí),砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力mg在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力F;(3)[3]依據(jù)逐差法可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度為[4]依據(jù)圖中的數(shù)據(jù)分析可得,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離的增量偏差較大,說(shuō)明二者的質(zhì)量關(guān)系不滿足要求。6.

BC

0.49

0.45

A

【詳解】(1)[1]小車在水平方向受到繩子的拉力T,砝碼和砝碼盤受到重力和繩子拉力T,當(dāng)小車做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)有解得當(dāng),可認(rèn)為小車受到合外力大小等于陸碼和砝碼盤的總重力大??;(2)[2]A.補(bǔ)償阻力時(shí),是使小車在木板上做勻速運(yùn)動(dòng),不應(yīng)將裝砝碼的砝碼盤用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上,故A錯(cuò)誤;B.補(bǔ)償阻力時(shí),將紙帶連接在小車上,打出點(diǎn)跡,用來(lái)推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng),故B正確;C.做試驗(yàn)時(shí),應(yīng)使上部分細(xì)線與木板平行,確保繩子拉力沿小車運(yùn)動(dòng)方向,故C正確;D.本試驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,小車運(yùn)動(dòng)的加速度不應(yīng)當(dāng)由牛頓其次定律直接求出,故D錯(cuò)誤。故選BC。(3)[3]打計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”時(shí)小車的速度大小為[4]小車的加速度為(4)[5]依據(jù)(1)分析可知a與成正比,該同學(xué)的修正方案可能是改畫a與的關(guān)系圖線,故A正確。故選A。(5)[6]試驗(yàn)時(shí)通過(guò)把握裝置使兩小車同時(shí)開(kāi)頭運(yùn)動(dòng),并同時(shí)停止,兩小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同依據(jù)可知a與x成正比7.

D

沒(méi)有補(bǔ)償阻力

補(bǔ)償阻力過(guò)小

未滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量【詳解】(1)[1]小車經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度v=(2)[2]由牛頓其次定律有mg=m車a由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2=2aL可得ABC錯(cuò)誤,D正確。故選D。(3)①[3][4]圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)而與F軸相交,表明繩彈力不為0時(shí),小車的加速度仍舊為0,說(shuō)明沒(méi)有補(bǔ)償阻力或補(bǔ)償阻力過(guò)小。②[5]圖線上部彎曲表明理論值與試驗(yàn)值存在較大的差距,這是由于隨著m的增大,由于沒(méi)有滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的關(guān)系,使得重物的重力與繩拉力大小已經(jīng)不再近似相等,而是存在較大的差距。8.

1.53

等于

不需要

在小車質(zhì)量M肯定的狀況下,加速度與力成正比

【詳解】(2)[1]小車的加速度(3)[2][3]該試驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)即為繩子拉小車的拉力,由于已經(jīng)平衡摩擦,所以彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于小車所受合外力;小車的質(zhì)量和重物的質(zhì)量不需要滿足。(4)[4]圖乙圖像中圖線是一條直線,說(shuō)明加速度與成正比,所以可以得到結(jié)論在小車質(zhì)量M肯定的狀況下,加速度與力成正比。(5)[5]依據(jù)牛頓其次定律有整理得若直線與橫坐標(biāo)的夾角為,則所以則該小車的質(zhì)量為9.

溝通

0.02

0.44

1.19

【詳解】(1)[1]試驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是溝通電源。[2]若電源頻率為50Hz,這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔都是(2)[3]紙帶中C點(diǎn)的速度為[4]依據(jù)逐差法可得車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為(3)[5]設(shè)試驗(yàn)中小車受到的摩擦力大小為Ff,依據(jù)動(dòng)滑輪力學(xué)特征可知小車所受拉力大小為2F,對(duì)小車依據(jù)牛頓其次定律有由圖像可知當(dāng)a=0時(shí),有F=F0,解得10.C【詳解】平衡摩擦力后,依據(jù)牛頓其次定律可知,對(duì)小車T=Ma對(duì)整體解得要使細(xì)線的拉力近似等于小車的牽引力,則需滿足M>>m則題中C組最合理。故選C。11.C【詳解】由牛頓其次定律得可知應(yīng)為一條直線,F(xiàn)為直線的斜率,對(duì)砂和砂桶由牛頓其次定律得可見(jiàn)當(dāng)M質(zhì)量減小加速度增大時(shí)斜率將漸漸減小,且M越小越明顯,故圖像應(yīng)為開(kāi)頭時(shí)近似直線后漸漸向下彎曲,C正確;故選C。12.D【詳解】試驗(yàn)中接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是平衡摩擦力,題中給出的是砂和砂桶的總質(zhì)量為m,即試驗(yàn)中用砂和砂桶的總重力代替拉力,在平衡摩擦?xí)r應(yīng)將沙和沙桶撤去,具體操作為將長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離定滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng),D正確;故選D。13.B【詳解】AB.試驗(yàn)中要爭(zhēng)辯多個(gè)變量之間的定量關(guān)系,需要實(shí)行把握變量法,A正確,B錯(cuò)誤;D.結(jié)合圖線可知,當(dāng)時(shí),加速度為零,說(shuō)明試驗(yàn)前未平衡摩擦力,D正確;C.在摩擦力為,且滑塊質(zhì)量保持不變的狀況下,依據(jù)牛頓其次定律可得整理得可知,在圖中,斜率與質(zhì)量的關(guān)系為解得C正確;本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng),故選B。14.B【詳解】A.在爭(zhēng)辯物體運(yùn)動(dòng)時(shí),用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體運(yùn)用了抱負(fù)模型法,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.在試驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí),運(yùn)用了把握變量法,選項(xiàng)B正確;C.在爭(zhēng)辯瞬時(shí)速度時(shí),當(dāng)趨近于零時(shí),用表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度,運(yùn)用了極限法,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分成很多小段,然后將各小段位移相加,運(yùn)用了微元法,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。15.D【詳解】A.圖甲試驗(yàn)中,由于槽碼向下做加速運(yùn)動(dòng),繩的拉力大小小于槽碼的重力,所以小車由靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)后所受拉力大小小于所掛槽碼的重力,A錯(cuò)誤;B.圖乙試驗(yàn)中,木板水平常,力傳感器上的讀數(shù)等于繩的拉力解得所以拉力大于小車所受合力的大小,B錯(cuò)誤;C.圖乙試驗(yàn)中,傳感器可以直接測(cè)出繩的拉力,不需要用槽碼的重力替代繩的拉力,所以不需要滿足所掛槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,C錯(cuò)誤;D.圖甲、圖乙兩個(gè)試驗(yàn)中,為得到質(zhì)量肯定時(shí)a與F成正比,都需要補(bǔ)償阻力,D正確。故選D。16.

AD

遠(yuǎn)小于【詳解】(1)[1]A.調(diào)整滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行,否則拉力的分力等于合力且為變力,不能測(cè)量,故A正確;B.在調(diào)整模板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí),不應(yīng)懸掛“重物”,故B錯(cuò)誤;C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要“早來(lái)晚走”即試驗(yàn)開(kāi)頭時(shí)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源待其平穩(wěn)工作后再釋放木塊,而當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先把握木塊停下再停止打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,故C錯(cuò)誤;D.平衡摩擦力后,有mgsinθ=μmgcosθ解得μ=tanθ與質(zhì)量無(wú)關(guān),故通過(guò)增減木塊上的砝碼轉(zhuǎn)變質(zhì)量時(shí),不需要重新調(diào)整木板傾斜度,故D正確。故選AD。(2)[2]若以砝碼桶及砝碼作為小木塊的外力,則有而實(shí)際過(guò)程中砝碼桶及砝碼也與小木塊一起做勻加速運(yùn)動(dòng),即對(duì)砝碼桶及砝碼有mg-T=ma對(duì)小木塊有T=Ma綜上有:小物塊的實(shí)際的加速度為只有當(dāng)時(shí),才能有效的保證明驗(yàn)的精確?????性;即砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。17.

0.85

5.0

砂桶和砂的質(zhì)量不變

小車的質(zhì)量

平衡摩擦力過(guò)度【詳解】(1)[1][2]打點(diǎn)周期為打E點(diǎn)時(shí)小車的速度為小車的加速度為(2)[3][4]要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)保持細(xì)線拉力F即砂桶和砂的質(zhì)量不變;要探究加速度a和拉力F的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)保持小車的質(zhì)量M不變;(3)[5]圖中當(dāng)F=0時(shí),加速度不等于零,說(shuō)明繩上沒(méi)有拉力時(shí),小車的加速度不為零,也就是說(shuō)小車的摩擦力小于小車沿斜面對(duì)下的分力,即平衡摩擦力過(guò)度。18.

應(yīng)靠近右端

應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

應(yīng)使細(xì)繩平行于木板

平衡摩擦力

B

D

8V電壓的蓄電池

電壓為8V左右的溝通電源

G

作a-M關(guān)系圖像

作關(guān)系圖像【詳解】(1)①[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端,且應(yīng)靠近右端。②[2]釋放小車時(shí),小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。③[3]連接小車的細(xì)繩應(yīng)平行于木板,故應(yīng)調(diào)整定滑輪位置使細(xì)繩平行于木板。(2)[4][5]試驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡摩擦力,使小車所受重力沿木板方向的分力與小車所受摩擦力平衡,故應(yīng)墊高長(zhǎng)木板右端以平衡摩擦力。平衡摩擦力應(yīng)排在步驟B之后。(3)[6][7][8]步驟D中電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在8V電壓的蓄電池上將無(wú)法工作,必需接在電壓為8V左右的溝通電源上。(4)[9][10][11]步驟G中作a-M關(guān)系圖像,得到的是曲線,很難進(jìn)行正確推斷,必需“化曲為直”,改作關(guān)系圖像。19.

0.880

見(jiàn)解析【詳解】(1)[1]當(dāng)小車勻速下滑時(shí)有Mgsinθ=Ff+(m0+m)g當(dāng)取下細(xì)繩和砝碼盤后,由于重力沿斜面對(duì)下的分力Mgsinθ和摩擦力Ff不變,因此小車受到的合外力為(m0+m)g,由此可知該試驗(yàn)中不需要使砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(2)[2]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s,在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為常數(shù),即Δx=aT2,則有(3)①[3]a-F圖像如圖所示②[4]由圖像可知,當(dāng)合外力為零時(shí),小車有加速度,這說(shuō)明在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力。20.

BD

1.3

正比【詳解】(1)[1]AE.本試驗(yàn)中細(xì)線的拉力由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出,不需要用天平測(cè)出沙和沙桶的質(zhì)量,也就不需要使沙和沙桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M,故A、E錯(cuò)誤;B.先拿下沙桶,然后將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高,以平衡摩擦力,故B正確;C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí),都是先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶,該試驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,要同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),故C錯(cuò)誤;D.要轉(zhuǎn)變沙和沙桶質(zhì)量,從而轉(zhuǎn)變拉力的大小,打出幾條紙帶,爭(zhēng)辯加速度隨F變化關(guān)系,故D正確;故選BD;(2)[2]由于兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有二個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出,故相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.06s,由Δx=aT2可得(3)[3]由圖像可知,質(zhì)量不變的物體受到的合外力F與產(chǎn)生的加速度a成正比。21.

D

0.80

0.62

C【詳解】(1)[1]A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,可以讓小車重力的分力與摩擦力平衡,這樣當(dāng)轉(zhuǎn)變小車的質(zhì)量時(shí),不用重新平衡摩擦力,故A錯(cuò)誤;B.試驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)先接通電源后釋放紙帶,故B錯(cuò)誤;C.為了讓小車所受的合外力近似等于砝碼和砝碼盤的總重力,系統(tǒng)的加速度要足夠小,所以應(yīng)當(dāng)讓砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量,故C錯(cuò)誤;D.在外力恒定的狀況下,加速度與物體的質(zhì)量成反比,所以應(yīng)作圖像,故D正確。應(yīng)選D。(2)[2]則點(diǎn)的速度為[3]依據(jù)逐差法,紙帶的加速度代入數(shù)據(jù)解得a=0.62m/s2(3)[4]將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高,其目的是平衡摩擦力,當(dāng)傾角過(guò)大時(shí),不掛砝碼和砝碼盤,小車就有加速度,圖象與縱軸有交點(diǎn),故C正確。應(yīng)選C。22.

小車勻速運(yùn)動(dòng)

黑板擦按下后小車不會(huì)馬上停下,測(cè)量位移不是實(shí)際加速位移

AD

【詳解】(1)[1]為了平衡小車的阻力,在掛砝碼盤前他需要調(diào)整木板傾斜度,輕推小車觀看到小車勻速運(yùn)動(dòng);(2)[2]由位移公式可知,小車從靜止開(kāi)頭做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),時(shí)間相等的狀況下加速度與位移成正比,依據(jù)牛頓其次定律有小車質(zhì)量肯定時(shí),加速度與拉力成正比,拉力是用砝碼及砝碼盤的總重力代替的(即加速度與砝碼及砝碼盤總重力成正比),所以若滿足則加速度與拉力大小成正比;[3]若小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量,但該試驗(yàn)中測(cè)量的誤差仍舊較大,其主要緣由是黑板擦按下后小車不會(huì)馬上停下,測(cè)量位移不是實(shí)際加速位移;(3)[4]若安裝了拉力傳感器,則拉力由傳感器測(cè)量,不必滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量,也不必測(cè)出砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量(是用它們的總重力代替拉力的),但仍需平衡摩擦力,細(xì)線要與長(zhǎng)木板平行,AD符合題意;BC不符合題意;故選AD。(4)[5]依據(jù)牛頓其次定律有對(duì)圖像A有可得拉力傳感器的質(zhì)量為23.

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