2024-2025學(xué)年高中物理第5章研究力和運(yùn)動的關(guān)系2探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系課后提升訓(xùn)練含解析滬科版必修1

PAGE4-探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1.(多選)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”試驗(yàn)中,關(guān)于小車所受的合力,下列敘述中正確的是()A.小車所受合力就是所掛小桶和桶內(nèi)細(xì)沙的重力B.小車所受合力的大小等于小桶和桶內(nèi)細(xì)沙通過細(xì)繩對小車所施加的拉力C.只有平衡摩擦力后,小車所受合力才等于細(xì)繩對小車的拉力D.只有平衡摩擦力后,且小車和車上砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小桶和桶內(nèi)細(xì)沙的總質(zhì)量時(shí),小車所受合力可以認(rèn)為等于小桶和桶內(nèi)細(xì)沙的重力解析:小桶和桶內(nèi)細(xì)沙的重力不行以說成是小車所受的合力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于小車下滑必受摩擦力作用,平衡摩擦力實(shí)際是小車重力的下滑分力抵消摩擦力,此時(shí)小車所受合力等于細(xì)繩的拉力,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確。因?yàn)樾⊥昂屯皟?nèi)細(xì)沙拉動小車共同加速運(yùn)動,細(xì)繩對小車的拉力并不等于小桶和桶內(nèi)細(xì)沙的重力。可以證明只有當(dāng)小車和車上砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶和桶內(nèi)細(xì)沙質(zhì)量時(shí),細(xì)繩中的拉力才可以近似等于小桶和桶內(nèi)細(xì)沙的重力,故選項(xiàng)D正確。答案:CD2.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)中,關(guān)于平衡摩擦力的說法不正確的是()A.“平衡摩擦力”的本質(zhì)就是想方法讓小車受到的摩擦力為零B.“平衡摩擦力”的本質(zhì)就是使小車所受的重力沿斜面方向的分力與所受到的摩擦阻力相平衡C.“平衡摩擦力”的目的就是要使小車所受的合力等于所掛重物通過細(xì)繩和滑輪對小車施加的拉力D.“平衡摩擦力”是否勝利,可由紙帶上的點(diǎn)跡間距是否勻稱來確定解析:小車所受的摩擦力不行避開,平衡摩擦力的目的就是使小車的重力沿斜面方向的分力與小車所受的阻力相平衡,其目的是使小車所受的合力等于細(xì)繩對小車的拉力,故A錯(cuò),B、C正確;恰好平衡摩擦力時(shí),由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)跡間距應(yīng)當(dāng)是勻稱的,故D正確。答案:A3.(多選)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)中,下列說法正確的是()A.平衡摩擦力時(shí),小桶應(yīng)用細(xì)線通過定滑輪系在小車上,但小桶內(nèi)不能裝沙B.試驗(yàn)中應(yīng)始終保持小車和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沙和小桶的質(zhì)量C.試驗(yàn)中如用縱坐標(biāo)表示加速度,用橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量,描出相應(yīng)的點(diǎn)在一條直線上時(shí),即可證明加速度與質(zhì)量成反比D.平衡摩擦力時(shí),小車后面的紙帶必需連好,因?yàn)檫\(yùn)動過程中紙帶也要受阻力解析:平衡摩擦力時(shí),不應(yīng)掛小桶,但應(yīng)帶紙帶運(yùn)動,所以A錯(cuò)、D對;試驗(yàn)中要求始終保持小車和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沙和小桶的質(zhì)量,所以B正確;試驗(yàn)中如用縱坐標(biāo)表示加速度,用橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量的倒數(shù),描出相應(yīng)的點(diǎn)在過原點(diǎn)的同一條直線上時(shí),證明加速度與質(zhì)量成反比,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:BD4.(多選)經(jīng)過對加速度與物體的質(zhì)量和合力的關(guān)系的探究學(xué)習(xí),已經(jīng)知道物體的加速度a與物體受的合力F及物體的質(zhì)量m滿意的關(guān)系式a∝F,a∝m。假如在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m的物體受到水平力F作用,從靜止起先在t時(shí)間內(nèi)移動了s距離,今要使距離變?yōu)?s可采納以下哪一種方法()A.將水平恒力增為4FB.將物體質(zhì)量減為原來的一半C.將作用時(shí)間增為2tD.將作用時(shí)間增為4t解析:當(dāng)質(zhì)量m、作用時(shí)間不變時(shí),作用力增為4F,由于a∝F,所以加速度a增為原來的4倍,由s=at2得,距離變?yōu)?s;當(dāng)F、m不變時(shí),a不變,時(shí)間變?yōu)?t時(shí),由s=at2得,距離變?yōu)?s。答案:AC5.探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的試驗(yàn)如下:(1)在探究物體的加速度與力的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持不變,分別變更施加在物體上的水平拉力F,測出相對應(yīng)的加速度a。

(2)在探究物體的加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持不變,分別變更物體的質(zhì)量m,測出相對應(yīng)的加速度a。

(3)本試驗(yàn)也可以不測加速度的詳細(xì)數(shù)值,通過測出兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動在相同時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移s1、s2來測量不同狀況下物體加速度的比值,此比值a1a2(4)假如a-1m圖像是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線,則說明A.加速度a與質(zhì)量m成正比B.加速度a與質(zhì)量m成反比C.質(zhì)量m與加速度a成反比D.質(zhì)量m與加速度a成正比解析:(1)在探究物體的加速度與力的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持物體的質(zhì)量不變。(2)在探究物體的加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持物體所受的合力不變。(3)由s=12at2可知,物體的位移與加速度成正比,所以a(4)a-1m圖線經(jīng)過原點(diǎn)的話,說明a與1m成正比,即加速度a與質(zhì)量答案:(1)質(zhì)量(2)力(3)s1s6.導(dǎo)學(xué)號63994113為了探究加速度與力的關(guān)系,運(yùn)用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行試驗(yàn)。其中G1、G2為兩個(gè)光電門,它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí),光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄?；衅鱉連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為m',擋光片寬度為D,光電門間距離為s,牽引砝碼的質(zhì)量為m?；卮鹣铝袉栴}:(1)試驗(yàn)起先應(yīng)先調(diào)整氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,在不增加其他儀器的狀況下,如何判定調(diào)整是否到位?(2)若取m'=0.4kg,變更m的值,進(jìn)行多次試驗(yàn),以下m的取值不合適的一個(gè)是。

A.m1=5gB.m2=15gC.m3=40g D.m4=400g(3)在此試驗(yàn)中,須要測得每一個(gè)牽引力對應(yīng)的加速度,其中求得的加速度的表達(dá)式為。(用Δt1、Δt2、D、s表示)

解析:(1)取下牽引砝碼,M放在隨意位置都不動;或取下牽引砝碼,輕推滑行器M,數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄每一個(gè)光電門的光束被擋的時(shí)間Δt都相等。(2)試驗(yàn)要求m?m',而m'=0.4kg,故當(dāng)m=400g時(shí)不符合要求,D項(xiàng)正確。(3)滑行器通過光電門G1時(shí)的速度v1=DΔt1,通過光電門G2時(shí)的速度v2=DΔt2?；衅髯鰟蚣铀龠\(yùn)動,依據(jù)運(yùn)動學(xué)公式v2答案:(1)見解析(2)D(3)a=D7.導(dǎo)學(xué)號63994114在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”試驗(yàn)中:(1)某同學(xué)在接通電源進(jìn)行試驗(yàn)之前,將試驗(yàn)器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的兩處錯(cuò)誤或不妥之處:、。

(2)該同學(xué)在試驗(yàn)中保持拉力不變,得到了小車加速度隨質(zhì)量變更的一組數(shù)據(jù),如下表所示:試驗(yàn)次數(shù)加速度a/(m·s-2)小車與砝碼總質(zhì)量m/kg小車與砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)m-1/kg-110.290.205.020.250.254.030.220.303.340.180.352.950.160.402.5請你在下面方格紙中建立合適坐標(biāo)并畫出能直觀反映出加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖像。解析:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種運(yùn)用溝通電源的計(jì)時(shí)儀器,