1、双基限时练(十九)实验：探究加速度与力、质量的关系1. (多选题)在用实验探究加速度与力、质量的关系时，下列关于实验的思路和数据分析中，正确的是()A. 实验的基本思路是：保持物体质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系B. 实验的基本思路是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度和质量的关系C. 处理实验数据时，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比D. 在处理数据时，以a为纵坐标，M为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点不在一条过原点的直线上，说明a与M成反比解析本实验是利用
2、控制变量法得到a、F、M三者的关系，A、B、C所述符合实验的思路和处理数据的要求，如果在aM图象中的点，不是一条过原点的直线，不能说明a与M成反比的关系，故D选项错误答案ABC2. 在探究加速度与力、质量的关系实验中，下列做法和理由正确的是()A. 实验中所用电源为低压直流电源B. 可以将装有砂子的小桶用钩码代替，这样会使实验更加方便C. 实验结果不用aM图象，而用a1/M图象，是为了便于根据图象直观地作出判断D. 小车运动的加速度可用天平测出小桶和砂的质量(M和m)以及小车质量M后直接用公式a求出，(Mm)M解析实验利用打点计时器打点，用低压交流电源；实验中要使砂和砂桶的总质量m，远小于小车
3、质量M，而且当改变外力时，可加入适量砂子，不能用钩码代替；实验结果的处理，a图象理论上是一条直线，更便于根据图象做出判断，故C选项正确；D选项是由牛顿第二定律从理论上来求得，此实验是探究质量、外力、加速度三者的关系，根本不可能从理论上去求加速度答案C3. 在本实验中，下列说法中正确的是()A. 平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂B. 实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量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
4、程中纸带也要受到阻力解析此实验的阻力不仅有小车与木板之间的摩擦，还有纸带与打点计时器限位孔之间的阻力，故平衡摩擦力时小车后面的纸带必须连好，故D选项正确；平衡摩擦力时不能挂小桶，让小车在木板上滑动，本实验应确保小车质量远大于砂和砂桶的总质量，这样才能认为砂和砂桶的重力近似等于对小车的拉力；物体的加速度a与质量M的关系图线不是直线答案D4如图所示，在探究加速度与力、质量的关系的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A当m1m2、F12F2时，x12x2B当
5、m1m2、F12F2时，x22x1C当m12m2、F1F2时，x12x2D当m12m2、F1F2时，x22x1解析题中m1和m2是车中砝码的质量，绝不能认为是小车的质量当m1m2时，两车总质量仍相等，因F12F2，则a12a2.由xat2知，A正确，B错误；若m12m2，两车总质量关系未知，故C、D不能确定答案A5. 探究“加速度与力、质量的关系”的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F；用打点计时器测出小车的加速度a；得出若干组F和a的数据然后根据测得的数据作出如图所示的aF图象，发现图线既不过原点，也不是直线，原因是()A. 没有平衡摩擦力，且小车质量较大B. 平衡摩擦力时，所
6、垫木板太高，且砂和小桶的质量较大C. 平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大D. 平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大解析aF图象不过原点，说明实验时没有平衡摩擦力或木板垫的低，没有彻底平衡摩擦力，实验中当小车质量一定时，小车的加速度的测量值a测a理，所以aF图象不是直线，而且F越大，即mg越大越明显，故C选项正确答案C6. (多选题)如图所示为某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是()A. 形成图的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B. 形成图的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C. 形成图的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D. 形成图的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过
7、小解析aF图象在a轴有截距说明平衡摩擦时木板角度过大，a图象在轴有截距说明小车还受到摩擦力作用，即木板倾角过小，故A、D选项正确答案AD7. 在探求a与F、m关系的实验中备有下列器材：A. 打点计时器；B. 天平；C. 秒表；D. 低压交流电源；E. 电池；F. 纸带；G. 细绳、砝码、小车、砂和桶；H. 薄木板其中多余的器材是_，缺少的器材是_答案C、E、H附有定滑轮的长木板、刻度尺8. 某学生在探究加速度与力、质量的关系实验中，测得小车的加速度a和拉力F，如下表所示：F/N0.200.300.400.50a/(ms2)0.100.210.290.40(1)根据表中的数据在图中的方格纸上作a
8、F的图象(2)图线在F轴上的截距的物理意义是_(3)图线斜率的物理意义是_答案(1)略(2)小车所受的阻力大小(3)小车和砝码总质量的倒数9. 按实验要求装置好器材后，应按一定步骤进行实验，下述操作步骤的安排顺序不尽合理，请将合理的顺序以字母代号填写在下面横线上：_.A. 保持小桶里砂子的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次B. 保持小车质量不变，改变小桶和砂子的质量，测出加速度，重复几次C. 用天平测出小车和小桶的质量D. 平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动E. 挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点F. 根据测量的数据，分别画出aF和a的图象
9、答案DCEABF或DCEBAF10. 上述实验中砂和桶的总质量m和车与砝码的总质量M间必须满足的条件是_实验中打出的纸带如图所示相邻计数点间的时间是0.1 s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是_m/s2.解析小车在砂桶的拉力作用下做匀加速直线运动，绳的拉力略小于砂和砂桶的重力，小车的加速度越小，绳的拉力越接近砂和砂桶的重力mg，只有mM时才满足运动时的加速度很小，即认为砂和桶的总重mg为对小车的拉力s4s13aT2am/s20.46 m/s2.答案Mm0.4611. 用如图所示装置，探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：(1)某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图
10、所示请你指出该装置中错误或不妥之处：_.(2)改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s，由图中的数据可算得小车的加速度a为_m/s2.解析(1)打点计时器必须使用交流电源，不能使用干电池，为保证细绳对小车的拉力作为小车受到的合外力，实验前必须平衡摩擦力，该装置却没有平衡摩擦力；为了在纸带上打下更多的点，实验时小车的初始位置离打点计时器不可太远(2)加速度可用逐差法求出am/s20.195 m/s2.答案(1)打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远(2)0.1951
11、2. 两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码(图)小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线(图)，控制两辆小车同时开始运动和结束运动(1)保证让小车质量M1M2，在小车上作用水平外力F1、F2，从静止释放，经过实验得到了经相同时间内两小车的位移分别为x125.00 cm，x249.80 cm.用天平称量两小盘及其中砝码的质量m125 g，m250 g.由以上数据得到的结论为_.(2)保证每个小车所挂小盘及其中砝码的质量相同，分别拉动质量M1500 g、M21000 g的小车重复以上实验在相同时间内得到x138.40 cm，x219.00 cm.由以上数据得到的结论是_.解析小车做初速度为零的匀加速直线运动，由位移公式xat2可知，a，当时间相同时，加速度之比等于位移之比，即.(1)当小车质量相同，作用不同外力时，位移之比，而外力之比，即.结论，在质量一定时，物体的加速度与外力成正比(2).即当外力一定时，物体的加速度跟质量成反比答案(1)在质量一定时，物体的加速度跟外力成正比(2)当外力一定时，物体的加速度跟质量成反比
