内容正文:
4.2 加速度与力、质量之间的关系 (解析版)
1.(多选)下面哪些因素会影响物体的加速度( )
A.物体的质量
B.运动物体的速度
C.运动物体受到的推力
D.物体受到的合外力
【答案】AD
【解析】物体的质量和所受到的合外力是影响物体加速度的因素。
2.(多选)关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体在运动,并不表明有外力作用在物体上
B.物体所受合力不为零时,其速度必将发生变化
C.物体所受合力不为零时,其加速度必将发生变化
D.物体所受合力为零时,其加速度可能发生变化
【答案】AB
【解析】物体所受合力为零可能做匀速直线运动,A对;物体所受合力不为零时,必然产生加速度,合力一定,加速度一定,有加速度,速度必然变化,B对,C、D错。
3.水平路面上加速行驶的货车,突然从车上掉下一包货物,而司机没有发现,则汽车的加速度如何变化( )
A.不变 B.变大
C.变小 D.不确定
【答案】B
【解析】货车的牵引力不变,阻力变小,所以合外力变大,而质量变小,这两个因素都使加速度变大,故加速度变大,选B。
4.实验探究加速度与力、质量的定量关系,下列认识正确的是( )
A.F、m和a三个物理量都有直接测量的工具
B.实验时为消除摩擦力对小车运动的影响,要将木板无滑轮的一端垫高,直到小车不挂重物时也能自己沿长木板运动起来
C.实验时重物通过细绳拉小车的力要比重物的重力小
D.根据实验数据,得到的F不变时的a-m图像是过原点的倾斜直线
【答案】C
【解析】力F和质量m可直接用测力计和天平测量,但a不能直接测量,故选项A错误。若将小车一端垫高到小车不挂重物时也能自己沿长木板运动起来时,就已平衡摩擦力过度了,故选项B错误。F不变时,a与m成反比,故其图像不是直线,其实a- 图像是直线,故选项D错误。若重物对小车的拉力等于重物的重力,则重物所受合力为零,它就不会拉着小车加速运动了,故选项C正确。
5.(多选)如图所示是某同学根据实验数据画出的图像,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
【答案】AD
【解析】甲图中F=0时,小车就有了加速度,可见是长木板倾角过大。乙图中→0时,小车质量很大,这时一开始小车的加速度不为零。说明使小车下滑的力已大于最大静摩擦力,也是长木板倾角过大。同理,丙、丁图都是因为长木板倾角过小而不过原点,故A、D正确。
6.在上例实验中,某同学为研究加速度和力的关系,根据测得的多组数据画出了a-F关系图线,如图所示。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )
A.小车与木板之间存在摩擦
B.木板保持了水平状态
C.所挂砂桶及砂的总质量太大
D.所用小车的质量太大
【答案】C
【解析】由题图可知OA段a-F关系为一倾斜直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理知:mg=Ma,a==,而实际上a′=,可见AB段明显偏离直线是由于没有满足m≪M,即砂桶及砂的总质量太大,C项正确。
7.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,因为运动过程中纸带也要受阻力
【答案】D
【解析】平衡摩擦力时,不应挂小桶,但应带纸带运动,所以A错、D对;实验中要求始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量,所以B不正确;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的倒数,描出相应的点在过原点的同一条直线上时,证明加速度与质量成反比,故C项错误。
8.关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验,下列说法中正确的是( )
A.通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究,能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
B.通过保持小车质量不变,只改变小车的拉力的研究,就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
C.通过保持小车受力不变,只改变小车质量的研究,就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系
D.先保持小车质量不变,研究加速度与力的关系;再保持小车受力不变,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
【答案】D
【解析】探究加速度与力、质量的关系时,先保持质量不变,研究加速度与力的关系;再保持受力不变,研究加速度与质量的关系。再总结出加速度与力、质