高中物理必修一暑假寒假假期每日针对训练 第8天

高中物理必修一暑假寒假假期每日针对训练 第8天 教材版本：人教版必修一 内容：第一章《运动的描述》 第二章《匀变速直线运动》 第三章《相互作用》 第四章《牛顿运动定律》 完成时间：10天 作业时长：35分钟 作业分值：64分 知识点梳理和记忆（5分钟） 实验专项：探究加速度与力、质量的关系 [实验原理] 1．如图所示装置，保持小车质量不变，改变小桶内砂的质量，从而改变细线对小车的牵引力，测出小车的对应加速度，作出加速度和力的关系图线，验证加速度是否与外力成正比。 2．保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码，改变小车的质量，测出小车的对应加速度，作出加速度和质量倒数的关系图线，验证加速度是否与质量成反比。 [实验器材] 小车，砝码，小桶，砂，细线，附有定滑轮的长木板，垫木，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，托盘天平及砝码，米尺等。 [实验步骤] 1．用天平测出小车和小桶的质量M和M'，把数据记录下来。 2．按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。 3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上可以保持匀速直线运动状态（也可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。 4．在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量m和m'记录下来.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。 5．保持小车的质量不变，改变砂的质量（要用天平称量），按步骤4再做5次实验。 6．算出每条纸带对应的加速度的值。 7．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力，即砂和桶的总重力(M'+m')g，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，作图线。若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。 8．保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点，并作图线，若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。 [ 教材原始实验题4题，每空2分，共36分。（15分钟） 1.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示． （1）下列说法正确的是________． A.在探究加速度与质量的关系时，应该保证拉力的大小不变 B.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足对探究过程也不会产生影响 C.在探究加速度与力的关系时，只需测量一次，记录一组数据即可 D.在探究加速度与力的关系时，作a－F图象应该用折线将所描的点依次连接 （2）在实验中，某同学得到了一条纸带如图所示，选择了A、B、C、D、E作为计数点，相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.30 cm、x4＝8.92 cm，电源频率为50 Hz，可以计算出小车的加速度大小是________m/s2.(保留两位有效数字) （3）某同学将长木板右端适当垫高，其目的是________．如果长木板的右端垫得不够高，木板倾角过小，用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力，他绘出的a－F关系图象可能是________． A. B. C. D. 2．小明和同学进行了一个探究小车加速度a与小车所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图． （1）图（b）为某同学实验得到的纸带，已知每两个记数点之间还有四点没有画出来，图中上部数字为相邻两个记数点间的距离，计时器的电源频率为50Hz.，可求得纸带的加速度为= 。（答案保留三位有效数字） （2）在实验中有一位同学通过实验测量作出了图（c）中的A图线，试分析： ①A图线不通过坐标原点的原因是 ； ②A图线上部略向下弯曲的原因是 。 3．小明同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出，图中已标出相邻两计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz。回答下面问题： （1）打点计时器是一种使用 （填“交流”或“直流”）电源，打点的时间间隔为 s。 （2）纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为 s。 （3）打计数点1时，纸带的速度x1＝ m/s（保留三位有效数字）。 （4）拖动纸带运动的物体的加速度a＝ m/s2（保留三位有效数字）。 4．打点计时器通过在纸带上打点的方式记录与纸带相连的物体的运动过程，进而可以测量物体运动的速度和加速度等。 （1）常用的打点计时器有电磁打点计时器和打点计时器，电磁打点计时器应接低压交流电源，其工作电压是 V。 （2）关于“接通打点计时器电源”和“让纸带开始运动”两个操作步骤的先后顺序应该是 。 A.先接通电源，再让纸带运动 B.先让纸带运动，再接通电源 C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以 （3）如图所示是某次实验中得到的一条纸带。舍去前面比较密的点，从某一清晰的点开始，标取A、B、C、D、E、F、G七个计数点（相邻两个计数点间有四个打印的点未画出，交流电源的频率为50Hz），打印相邻两个计数点之间的时间间隔是T＝ s，根据图中数据可以判定与该纸带相连的物体做 　 　运动、打印计数点C时物体的速度大小是vC＝ m/s、物体运动加速度大小的计算式是a＝ 、物体运动的加速度大小是a＝ m/s2（结果均保留两位有效数字）。 创新实验题4题，每空2分，共28分。（15分钟） 5.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。 （1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度。 （2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。 ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________。 ②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是（________） A.小车与轨道之间存在摩擦       B.导轨保持了水平状态 C.所挂钩码的总质量太大         D.所用小车的质量太大 6．小明和同学利用光电计时器探究滑块在斜面上速度变化的规律，实验装置如图（a）所示。光电计时器固定在斜面底端，把宽度为d的遮光片固定在滑块上。让滑块从距离光电计时器x处由静止释放，遮光片经过光电计时器的遮光时间为t。改变滑块释放位置，记录不同位置释放时，遮光片距离光电计时器的距离x及经过光电计时器的遮光时间t。 （1）遮光片经过光电计时器的速度v＝ （用题中所给字母表示）； （2）用游标卡尺测出遮光片的宽度如图（b）所示，遮光片的宽度d＝ mm； （3）图（b）是根据实验数据描绘的图线，它近似为一条直线，则可知滑块做匀变速直线运动。由图中数据及已测数据可得，滑块加速度a＝ m/s2（结果保留2位有效数字）。 7．小明和同学利用图甲所示装置“探究小车的加速度与受力的关系”。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是 　 　； A．实验时，先释放小车再接通打点计时器的电源 B．调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行 C．每次改变重物质量时，不需要重新调整长木板的倾斜度 D．为尽可能减小实验误差，小车的质量应远大于重物的质量 （2）一次实验中获得的纸带如图乙所示，已知所用电源的频率为50Hz，每5个点取一个计数点，A、B、C、D、E、F、G为所取计数点，由图中数据可求得加速度大小a＝ m/s2。（计算结果保留两位有效数字） 8．用如图甲所示的装置探究作用力F一定时，小明和同学在探究小车的加速度与小车质量的关系。已知带滑轮的小车的质量为M。沙和沙桶的总质量为m（滑轮质量不计）。 （1）实验时，将沙和沙桶所受重力近似看作细线对小车的拉力，需要保证的条件是 （填序号）。 A．沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M B．沙和沙桶的总质量m远大于小车的质量M C．沙和沙桶的总质量m等于小车的质量M （2）为平衡摩擦力，下列操作正确的是 （填序号）。 A．平衡摩擦力前，应将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上 B．平衡摩擦力前，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器 C．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新平衡摩擦力 （3）如图乙所示为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器打出来的一条纸带，从比较清晰的点起，每5个计时点取一个计数点，分别记为0、1、2、3、4、…，图中x1＝7.50cm，x2＝13.9cm，x3＝20.40cm，x4＝26.70cm，则打下计数点1时小车的瞬时速率为 m/s，小车运动的加速度为 m/s2。（所有结果均保留三位有效数字） （4）另一实验小组在探究“在质量一定时，小车的加速度与其合外力关系”实验中，未平衡摩擦力，将沙和沙桶的总重力作为小车合外力F，得到a﹣F图像，如图丙所示。则图线在横轴上的截距F0的物理意义为 。 参考答案 1.（1）A （2）0.62 （3）平衡摩擦力；B 2.⑴ 2. 01 (2分) ⑵ ①未平衡摩擦力或平衡不够 （2分） ②砂桶质量没有远小于小车质量（2分） 3． （1）交流 0.02； （2）0.1； （3）0.605； （4）1.98。 4.（1）不高于6； （2）A； （3）0.1；匀加速；0.48；；0.80。 5.（1）小车的质量；小车所受的合外力 （2）质量不变的情况下，加速度与合外力成正比；C 6．（1）；（2）1.75；（3）3.1。 7.（1）BCD (2) 0.18 8. （1） A （2）BC （3）1.07 6.43 （4）小车受到的摩擦力 查缺补漏： 学科网（北京）股份有限公司 $$