第4章 课时作业17 实验探究加速度与力、质量的关系-【红对勾讲与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册(人教版)

课时作业17 实验: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”实验中, 研究合外力一定时,加速度与物体质量成 反比的结论中,下列说法正确的是 ( ) A.平衡摩擦力时,应将装砝码的盘用细绳 通过定滑轮系在小车上 B.每次改变小车质量时,都需要重新平衡 摩擦力 C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器 的电源 D.应使小车的质量远大于砝码和盘的总 质量 2.在利用气垫导轨做探究加速度a 与质量 m、合外力F 的定量关系时,若滑块挡光片 宽为Δs、经过光电门的时间为Δt、经过光 电门的瞬时速度为v、两光电门的距离为s, 则下列说法正确的是 ( ) A.滑块过光电门的瞬时速度无法测量 B.计算加速度的公式是v2t-v20=2as C.计算加速度的公式是s=12at 2 D.计算加速度的公式是s=v0t+ 1 2at 2 3.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验 中,备有下列器材:A.电火花计时器; B.天 平;C.秒表;D.交流电源;E.电池;F.纸带; G.细绳、砝码、滑块(可放在气垫导轨上); H.气垫导轨(一端带定滑轮);I.毫米刻度 尺;J.小型气泵。 (1)实验的研究对象是 ; 实验中应选用的器材有 ; (2)本实验分两大步骤进行:① ; ② 。 4.某同学用如图甲所示的装置做“探究物体 的加速度与力的关系”的实验。实验时保 持小车的质量不变,用钩码的重力作为小 车受到的合外力,根据打点计时器在小车 后端拖动的纸带上打出的点迹计算小车运 动的加速度。 (1)实验时先不挂钩码,反复调整垫木的位 置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目 的是 。 (2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部 分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了 连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两 个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出 各计数点到A 点之间的距离,如图乙所示。 已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流 电源两端,则此次实验中小车运动的加速 度的测量值a= m/s2。(结果保留 2位有效数字) (3)实验时改变所挂钩码 的质量,分别测量小车在 不同外力作用下的加速 度。根据测得的多组数 据画出a F 关系图线,如图所示。试分 析:图线不通过坐标原点O 的原因是 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 186 第四章　运动和力的关系　　　　　　　 ;图线上部弯曲的原因是 。 5.实验小组用如图甲所示器材探究加速度与 外力的关系。水平桌面上放有相同的两辆 小车,两辆小车左右两端各系一条细绳,左 端的细绳都绕过定滑轮并各挂一个质量不 同的钩码。用黑板擦把两辆小车右端的细 绳按在桌面上,使小车静止。实验前,通过 垫高桌子右端的方式来平衡摩擦力。实验 时抬起黑板擦,两辆小车同时由静止开始 运动,按下黑板擦,两辆小车同时停下,用 刻度尺测出两辆小车通过的位移。 (1)本实验将钩码的重力当作小车受到的 外力,应使钩码的质量 (填“远大 于”“远小于”或“等于”)小车质量;若小车 所受外力的计算存在误差,则此类误差属 于 (填“系统”或“偶然”)误差。 (2)经过测量,两辆小车通过的位移分别为 s1、s2,两钩码的质量分别为m1、m2,只要满 足关系式 ,就可验证小车的加速 度与其所受外力成正比。 (3)为了使实验结果更加精确,某同学利用 拉力传感器和速度传感器来做实验,如图 乙所示,在长木板上相距为L 的A、B 两点 各安装一个速度传感器,分别记录小车到 达A、B 两点时的速率,实验中使用的小车 及拉力传感器总质量约为200 g,每个钩码 的质量约为50 g。 主要实验步骤如下: ①调整长木板的倾斜角度,平衡小车受到 的摩擦力; ②由静止释放小车,读出拉力传感器的读 数F,让小车依次经过位于A、B 两点的速 度传感器,记录速度vA 和vB,并计算出小 车的加速度a'; ③增加钩码数量; ④重复步骤②③,得到多组数据,并作出a' F 图像,步骤②中小车的加速度a'= (请用题中符号表示);根据实验数