1、第四章 牛顿运动定律 课时2 实验：探究加速度与力、质量的关系 一、选择题(每小题8分，共48分)1在本实验中，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用(Mm)g/M求出，同时须满足(Mm)M解析：实验中之所以用小桶和砂子来产生拉力是为了便于改变拉力的大小，易于取得数据，故 B 错小车的加速度必须由纸带上的点通过测量计算得到，而不能用M mMg 求得，否则将陷于循环论证答案：C 2在本实验中，下列说法
2、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实验中应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，因为运动过程中纸带也要受到阻力 解析：平衡摩擦力时，不应挂小桶，故A错误，B中所述为实验条件，正确C中横坐标为小车和车内砝码总质量的倒数，故C错误 答案：BD 3在“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
3、据，然后根据测得的数据作出如图1所示的aF图线，发现图线既不过原点，又不是直线，原因是()图 1 A没有平衡摩擦力，且小车质量较大 B平衡摩擦力时，所垫木板太高，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，且小车的质量较大 解析：正确的aF图线应为过原点的直线，表明当F0时，加速度a0，而图中图线不经过原点，且a0时，力F0表明摩擦力没有完全平衡掉，即平衡摩擦力时所垫木板太低而图线上部向下弯曲，表明在力F较大时，已不满足砂和小桶质量远小于小车和砝码总质量的条件 答案：C 4在做探究加速度与力、质量的关系的实验时()A应使砂和小桶的总质
4、量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差 B可以用天平测出小桶和砂的总质量m1.小车和砝码的总质量m2.根据公式am1g/m2求出小车的加速度C处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差D处理实验数据时采用 a 1m图象，是为了便于根据图线直观地作出判断解析：实验中应满足 A 所述的条件，故 A 正确实验中加速度不能根据公式求解，故 B 错误画图象时偏离较远的点已舍弃，误差较小，故 C 正确采用 a 1m图象，图象为直线，更直观，故 D 对答案：ACD图 2 5如图2是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(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 B形成图(乙)的
5、原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小 C形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 D形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小解析：A图表明，当尚未加拉力时，小车就有加速度，造成的原因是平衡摩擦力时木板倾角过大，B图表明，当 1M0即质量无穷大时，在一个有限大小的力作用下产生了加速度，故也是因为平衡摩擦力时木板倾角过大D 图图线与 1M轴交点表明，小车在一拉力作用下，加速度却为 0，故是因为平衡摩擦力时木板倾角过小答案：AD6如果物体的 a 1m图象为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成反比 D物体的质量
6、m与加速度a成正比 解析：质量是物体的固有属性，故C，D说法均错 答案：B 二、非选择题(共52分)7(6分)实验台上备有下列器材：A.打点计时器、纸带及复写纸片；B.附有定滑轮的长木板；C.小车；D.砝码；E.钩码；F.小桶、细绳、沙；G.若干导线；H.秒表；I.天平(附砝码)；J.刻度尺；K.弹簧秤；L.6 V蓄电池；M.学生电源 探究加速度与力、质量的关系实验需要的器材有：_.答案：A、B、C、D、F、G、I、J、M 8(6分)如图3所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0
7、.1 s，各计数点间距离如图中所示，小车的加速度为_m/s2.图 3答案：1.58 9(12分)某学生在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的资料如下表所示.F/N0.200.300.400.50a/(ms2)0.100.210.290.40图 4(1)根据表中的数据在图4中作aF图线(2)图 线 在 F 轴 上 截 距 的 物 理 意 义 是_(3)图线斜率的物理意义是_ 解析：根据题目所给资料，可以利用描点法作出该aF图线图象中可以看出当a0时F0，即有外力作用时，物体没有加速度，可以得出物体受到了阻力作用，阻力的大小体现为F轴上的截距，斜率由数学知识可知应为
8、a/F，在这里表示小车和砝码总质量的倒数 答案：(1)图略(2)小车所受阻力的大小(3)小车和砝码总质量的倒数 10(14分)该同学在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如下表所示.实验序号加速度a/(ms2)小车与砝码总质量m/kg小车与砝码总质量的倒数m1/kg110.290.205.020.250.254.030.220.303.340.180.352.950.160.402.5图 5 请你在如图5所示的方格纸中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线 答案：先确定坐标的含意，再按表格数据描点，最后把各点连成直线“a 与 m 成反比”实际上就是“a 与
9、1m成正比，以 a为纵坐标，以 1m为横坐标建立坐标系，选取适当的标度，描出坐标点，连线得到图象如图 6所示”图 6 11(14分)用如图7所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：图 7 A用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量；B按图装好实验器材；C把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；D将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；E保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验；F分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；G
10、作aM关系图象，并由图象确定aM关系(1)该同学漏掉的重要实验步骤是_，该步骤应排在_步实验之后(2)在上述步骤中，有错误的是_，应把_改为_(3)在 上 述 步 骤 中，处 理 不 恰 当 的 是_，应 把 _ 改 为_解析：实验中把小桶及其中砂子的重力看做与小车所受拉力大小相等，没有考虑摩擦力，故必须平衡摩擦力电磁打点计时器接在 6 V 电压的蓄电池上将无法工作，必须接在6 V 以下交流电压的学生电源上作 a-M 关系图象，得到的是双曲线，很难作出正确的判断，必须“化曲为直”，改作a-1M关系图象答案：(1)平衡摩擦力 B(2)D 6 V 电压的蓄电池 6 V 以下交流电压的学生电源(3)G aM a 1M