【步步高】2013-2014学年高中物理必修一：第四章 牛顿运动定律 同步训练+章末检测（10份，含答案）

训练2　实验：探究加速度与力、质量的关系 1．如果a－F的图象是通过坐标原点的一条直线，说明物体的加速度a与施加在物体上 的力是________关系；如果a－的图象是通过坐标原点的一条直线，说明物体的加速度a与物体的质量m是____________关系． 2．在探究加速度与力、质量的关系的实验中，下列说法中正确的是(　　) A．平衡摩擦力时，小盘应用细线通过定滑轮系在小车上，但小盘内不能装重物 B．实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于盘和重物的质量 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 3.如图1所示，在探究加速度和力、质量关系的实验中，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(　　) 图1 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 4．用斜面、小车、砂、砂桶、砝码等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验， 图2是实验中一条打点的纸带，相邻记数点的时间间隔为T，且间距x1，x2，x3，…，x6已量出． 图2 (1)请写出三个不同的计算加速度的表达式． (2)如图3(a)所示，为甲同学根据测量数据画出的a—F图线．图线不过原点的原因是__________________________；图线上部弯曲的原因是__________________． (3)乙同学画出的图线如图(b)所示，图线不过原点的原因是______________________． (4)丙、丁两同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a—F图线如图(c)所示，说明两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？并比较其大小． 图3 5．用如图4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4 A．用天平称出小车和小桶及其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沙桶； 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．保持小桶及其内部所装沙子的质量不变，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； F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值； G．作a－M关系图象，并由图象确定a－M关系． (1)该同学漏掉的重要实验步骤是_____________，该步骤应排在________实验步骤之后． (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__________． 6．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测 得的反映加速度a和力F的关系的有关资料记录在表1中．将测得的反映加速度a和质量M关系的资料记录在表2中． 表1 a(m·s－2) 1.98 4.06 5.95 8.12 F(N) 1.00 2.00 3.00 4.00 表2 a(m·s－2) 2.04 2.66 3.23 3.98 1/M(kg－1) 0.50 0.67 0.80 1.00 (1)根据表中所列数据，分别画出a—F图象和a—1/M图象． (2)从图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为____________；当F一定时，a与M的关系为____________． (3)由a—F图象可知M＝________. (4)由a—1/M图象可知F＝________. 7．某同学设计了如图5所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一合 适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t. 图5 (1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)_______