1、第三章 第5讲一、选择题(13题为单选题，4题为多选题)1为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应选()Aam图象Bma图象Ca图象D.a图象答案C解析在作用力相同的情况下，质量越大，速度的变化越慢，加速度越小，两者可能成反比，则用a图象更容易判断。2如果a图象是通过原点的一条直线，则说明()A物体的加速度a与质量m成正比B物体的加速度a与质量m成反比C物体的质量m与加速度a成正比D物体的质量m与加速度a成反比答案B解析a图象是通过原点的一条直线，则a与成正比，则加速度a与质量m成反比，A项错误，B项正确。物体的质量为定值，故C、D选项错误。
2、3在“验证牛顿第二定律”的实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足Mm的条件，结果得到的图象应是图中的()答案D解析在本实验中，小车的加速度a，则绳子的张力F，在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持m不变，若横轴为1/(Mm)，则a1/(Mm)图象应是过原点的直线，当满足Mm时，m可以忽略不计，a，a1/M图象还可以满足图象是过原点的直线；当小车的质量较小，不满足Mm时，斜率将变小，图象便发生弯曲。故选D。4在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是()A平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B连接砝码盘和小车的
3、细绳应与长木板保持平行C平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车答案BCD解析本实验先平衡摩擦力而后再把悬挂小盘的细绳系在小车上，所以A选项错误。二、非选择题5(2014忻州联考)图甲所示为某实验小组利用气垫导轨来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系的实验装置。实验时，将滑块从图甲所示的位置由静止释放，由数字计时器(图中末画出)得到遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离为x，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，则：(1)滑块经过光电门1时的速度v1_；经过光电门2时的速度v2_，滑块的加速度a_。(
4、均用题中所给字母表示)(2)若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，其示数为_mm。答案8.15解析本题考查游标卡尺的测量原理、读数方法以及匀变速直线运动规律的应用等考点，意在考查考生的数据处理能力。滑块上遮光条通过光电门时间很短，可将该过程的平均速度作为瞬时速度，故v1，v2，由匀变速直线运动的速度位移关系式可知，a。游标卡尺为20分度，精确度为0.05mm，主尺读数为8mm，游标尺第3条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为0.15mm，因此遮光条宽度为8.15mm。6(2014潍坊模拟)某同学为探究“加速度与物体受力关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水
5、平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz。(1)对于实验的操作要求，下列说法正确的是_。A本次实验中应保持小车和传感器总质量不变B为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂砂桶的情况下使小车能够静止在木板上C本实验必须满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量(2)如图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出计数点之间的距离分别为sAB4.12cm、sAC8.67cm、sAD13.65
6、cm、sAE19.04cm、sAF24.86cm、sAG31.09cm。则小车的加速度a_m/s2(结果保留2位有效数字)。答案(1)A(2)0.42解析(1)探究加速度与物体受力的关系时，应保持小车和传感器的总质量不变，A项正确；实验中拉力为小车和传感器所受合外力，故需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，在不挂砂桶的情况下使小车能沿木板匀速下滑，B项错；因为传感器直接测量绳的拉力，故无需使细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量，C项错。(2)根据匀变速直线运动规律的推论xaT2可知，a，代入相关数据解得：a0.42m/s2。7(2014石家庄质量检测)用图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量
7、的关系”实验。小车放在木板上，小车前端系一条细绳，绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘，盘中可放重物，在实验中认为小盘和重物所受的重力等于小车做匀加速运动的动力。(1)实验中把木板一侧垫高的目的是_，为达到上述目的，需调节木板倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做_运动。(2)在探究加速度与力的关系时，图乙为某次实验中打出的纸带，打点计时器的电源频率为50Hz，则加速度a_m/s2。(3)在探究加速度与质量的关系时，某同学把实验得到的几组数据描点并画出如图丙所示曲线。为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系，请你根据图丙数据在图丁中建立合理坐标，并描点画线。答案(1)补偿打点计时器对小车的阻力及
8、其他阻力(答“平衡阻力”等也正确)匀速直线(2)0.79(3)如图所示解析本题考查了“探究加速度与力、质量的关系”实验，意在考查考生对该实验的原理分析和实验数据处理能力。(1)实验中把木板一侧垫高的目的是平衡阻力，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。(2)根据xCDxAB2at2，a0.79m/s2。(3)根据牛顿第二定律Fma，可得aF，为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系，应描绘a图象。8(2014课标全国)某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示。实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸
9、长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成_(填“线性”或“非线性”)关系。(2)由图(b)可知，am图线不经过原点，可能的原因是_。(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_。钩码的质量应满足的条件是_。答案：(1)非线性(2)存在摩擦力(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车的质量解析：(1)由图象可以判断加速度与钩码的质量或非线性关系。(2)当有拉力时无加速度说明存在摩擦
10、力。(3)为了验证实难结论，要平衡摩擦力，本实验中由于把钩码的重力作为拉力。因此必需满足Mm的条件。9(2014浙江温州一模)某实验小组利用如图甲所示的装置来探究“合外力一定时物体的加速度与其质量之间的关系”。(1)用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度d_。(2)安装好装置，用薄片适当垫起轨道右端，在不挂重物时，如果小车_，则表示已平衡摩擦力。(3)测出两个光电门中心之间的距离为L。将小车从图示位置静止释放，由数字计时器读出遮光条经过光电门A的时间t1和经过光电门B的时间t2，则小车加速度的表达式a_。(用以上字母表示)(4)保持合力不变，改变小车质量共做了6组实验，测得的实验
11、数据如下表。为了更直观地分析数据得出结论，请在坐标纸上作出相应的图象。m/g250300400500600800a/(ms2)0.910.820.620.500.420.32m1/kg14.003.332.502.011.671.25(5)由图得出实验结论：_。答案(1)6.8mm(2)小车经过两个光电门的时间相等(3)(4)见解析(5)在误差允许的范围内，加速度与质量成反比解析(1)10分度的游标卡尺，主尺上读出6mm，游标尺上读出80.1mm0.8mm，故遮光片的宽度为6.8mm。(2)当小车做匀速直线运动时，表示已平衡摩擦力。本实验中即当小车经过两个光电门的时间相等时，表示已平衡摩擦力。(3)小车经过光电门A时的速度vA，经过光电门B时的速度vB，根据vv2aL得a(4)以为横坐标，描点连线如图。(5)由图线可知，在误差允许的范围内，加速度与质量成反比。