2019秋教科版高中物理必修1（课件+课时作业）：第三章 2　探究加速度与力、质量的关系 (2份打包)

2　探究加速度与力、质量的关系 1.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,需要平衡摩擦力.平衡摩擦力时,应该让小车(　B　) A.挂上小盘,拖上纸带,开动打点计时器 B.不挂小盘,拖上纸带,开动打点计时器 C.挂上小盘,不拖纸带 D.不挂小盘,不拖纸带 解析:平衡摩擦力时,应把纸带所受的摩擦力一起平衡掉,所以应让小车拖上纸带,且让打点计时器处于工作状态,B正确. 2.(2019·四川成都检测)如图所示,在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,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　) A.当m1=m2,F1=2F2时,x1=2x2 B.当m1=m2,F1=2F2时,x2=2x1 C.当F1=F2,m1=2m2时,x1=2x2 D.当F1=F2,m1=2m2时,x2=2x1 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.本题中只说明了两小车是相同的,并未告诉小车的质量是多少.当m1=m2时,两车加砝码质量仍相等,若F1=2F2,则a1=2a2,由x=at2得x1=2x2,A对,B错;若m1=2m2时,无法确定两车加砝码后的质量关系,两小车的加速度关系也就不清楚,故无法断定两车的位移关系,C,D错. 3.用如图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: A.用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量; 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小桶; D.将电磁打点计时器接在12 V电压的蓄电池上; E.先放开小车,再接通电源,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; F.保持小桶及其中沙子的质量不变,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; G.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值; H.作aM关系图像,并由图像确定a,M之间的关系. (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　　　　、　　　　,应修改为　 .  (3)在上述步骤中,处理不恰当的是　　　　,应把　　　　改为　　　　.  解析:(1)实验中把小桶及其中沙子的重力看作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.(2)电磁打点计时器接在12 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.实验时,应先接通电源,再放开小车.(3)作aM关系图像,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关系 图像. 答案:(1)平衡摩擦力　B　(2)D　E　D中将“12 V电压的蓄电池”改为“6 V以下交流电压的学生电源”　E中将“先放开小车,再接通电源”改为“先接通电源,再放开小车”　(3)H　aM　a 4.(2019·山东潍坊模拟)某研究性学习小组用如图(甲)所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”实验.装置中,小车质量为M,沙桶和沙子的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持小车质量M不变,逐渐增大沙桶和沙的总质量m进行多次实验,得到多组a,F值(F为弹簧测力计的示数). (1)为了减小实验误差,下列做法正确的是　　　　.  A.先释放小车,后接通打点计时器的电源 B.平衡摩擦力时纸带应穿过打点计时器 C.应选用质量足够小的轻绳并减小滑轮的摩擦 D.沙桶和沙的总质量要远小于小车的质量 (2)如图(乙)为实验中打下的一条纸带,纸带中每两个计数点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率为 50 Hz,测量得到xAC= 2.30 cm,xAE=7.20 cm,则小车的加速度a=　　 　　m/s2(保留两位 有效数字).  (3)某同学根据实验数据以a为纵坐标,F为横坐标,画出了如图(丙)所示的一条倾斜直线,由图像可求得小车质量为　　　　kg,图线未过原点的原因可能是　 . 解析:(1)本实验中弹簧测力计的示数即绳子的拉力,不需要用沙和沙桶的总重力代替绳子拉力,所以不需要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量;滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数,所以滑轮摩擦要足够小,绳的质量要足够轻;实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作,以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力,同时平衡摩擦力时纸带应穿过打点计时器;实验时,若先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理.故B,C正确,A,D错误. (2)纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点