寒假作业(十五) 探究加速度与力、质量的关系-【步步维赢·优练必刷】2025-2026学年高一物理寒假作业

高一物理寒假作业（十五） =识点记 1.实验目的 (1)学会用“控制变量法”探究加速度与 力、质量的定量关系 (2)学会用图象法研究加速度与质量、 加速度与力之间的关系 (3)学会“化曲为直”法研究变量间的 关系. 2.实验原理 实验思路：控制变量法 (1)保持研究对象即小车的质量不变， 通过改变悬挂槽码的个数改变小车所 受的拉力，测出小车对应的加速度，验 证加速度是否与作用力成正比 (2)保持悬挂槽码的个数不变，即保持 作用力不变，改变研究对象即小车的质 量，测出小车对应的加速度，验证加速 度是否与质量成反比 一精典题一练 1.在研究作用力F一定时，小车的加速 度a与小车（含砝码）质量M的关系的 实验中，某同学安装的实验装置和设计 的实验步骤如下： 小车 电磁打点计时器 槽码 A.用天平称出小车和槽码的质量 B.按图安装好实验器材 29 究加速度与力、质量的关系 C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬 挂槽码 D.将电磁打点计时器接在6V电压的 蓄电池上，接通电源，释放小车，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.保持槽码的质量不变，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一M关系图象，并由图象确定a 与M的关系 (1)请改正实验装置图中的错误 ①电磁打点计时器位置 ②小车位置 ③滑轮位置 (2)该同学漏掉的重要实验步骤是 ,该步骤 应排在步骤 之后， (3)在上述步骤中，有错误的是步骤 ,应把 改为 (4)在上述步骤中，处理不恰当的是步 骤 ,应把 改为 2.在“探究加速度与力、质量的关系”实验 中，某次实验测得如下数据：当m一定 时，a与F的关系如表1所示；当F一 定时a与的关系如表2所示。 表1 F/N 1.00 2.00 3.00 4.00 a/(m·s-2) 1.90 3.95 5.85 7.62 表2 /kg 0.52 0.67 0.80 1.00 a/(m·s-2) 1.53 2.10 2.49 3.10 (1)在如图所示的相应坐标系中，根据 表1、表2所给数据作出图象. afm-s) FIN 而g (2)由图象可以判定：当m一定时，a与 F的关系成 ;当F一定时，a与 m的关系成 1 (3)在研究a与m的关系时，作了a m 图象，而没作a一m图象，那么作a-1 图象的优点是 3.“探究加速度与力、质量的关系”的实验 装置如图甲所示， 小车打点计时器 砝码盘 352 1.6 (单位：cm) ·30 (1)在平衡小车与长木板之间产生摩擦力 的过程中，打出了一条纸带（如图乙所 示).计时器打点的时间间隔为0.02s,从 比较清晰的点起，每5个点取一个计数 点，测量并标出相邻计数点之间的距离. 该小车的加速度a=m/s2. (2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码 都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次 从小车上取一个砝码添加到砝码盘中， 测量小车的加速度.小车的加速度a与 砝码盘中砝码的总重力F的实验数据 如下表： 砝码盘中砝 0.1960.3920.5880.7840.980 码的总重力F/N 加速度a/(m·s-2)》 0.691.18 1.66 2.182.70 请根据实验数据在图丙所示的坐标系 中作出a一F的关系图象. af(ms) F/N 丙 (3)根据实验数据作出的a一F图线不 通过原点，主要原因是6.解析(1)水平面光滑时，物体的受力情况 如图甲所示. 3 5 由牛顿第二定律：Fc0s37°=ma1 解得a1=8m/s2 (2)水平面不光滑时，物体的受力情况如图 乙所示. Fcos37°-Ff=ma2 FN'+Fsin37°=mg F=uFN' 联立解得a2=6m/s2. 答案(1)8m/s2(2)6m/s2 高一物理寒假作业（十五）探究加速度与 力、质量的关系 1.解析(1)①电磁打点计时器应固定在长 木板无滑轮的一端，且应靠右端；②释放小 车时，小车应靠近打点计时器；③连接小车 的细绳应平行于木板，故应调节滑轮位置 使细绳平行于木板· (2)实验时应平衡摩擦力，使小车所受重力 沿木板方向的分力与小车所受摩擦力平 衡，故应垫高长木板右端以平衡摩擦力.实 验中把槽码的重力看成与小车所受拉力大 小相等，没有考虑摩擦力，故必须平衡摩擦 力且应排在步骤B之后. (3)步骤D中电磁打点计时器接在6V电压 的蓄电池上将无法工作，必须接在6V以 下交流电源上 (4)步骤G中作a一M关系图象，得到的是 曲线，很难进行正确的判断，必须“化曲为 直”，改作a一M关系图象. 答案(1)①应靠右端②应靠近打点计 时器③应使细绳平行于木板 (2)平衡摩擦力B(3)D6V电压的蓄 电池6V以下的交流电源 (4)G作a一M关系图象作。一关系 图象 4 2.答案（1)如图所示 1明 ams 4 FN 0000价0.0123元kg (2)正比反比 (3)a一m图象是曲线，难以找出规律；a一 图象是直线，容易找出规律 3.解析(1)由题意可知，计数点间的时间间 隔T=5T0=0.1s 由题图乙可知，△x=0.16cm=1.6×10-3m, 由△x=aT2可得a=0.16m/s2. (2)a一F图线如图所示. 1a/(m·8-) 3.0hm 4 00.20.40.60.81.01.2FN (3)平衡小车与长木板之间的摩擦力后，一F 图象仍不通过原点，是由于在计算F时忘记 加入砝码盘的重力，使作出的图象向左 平移 答案(1)0.16 (2)见解析图 (3)计算F时忘记加入砝码盘的重力 高一物理寒假作业（十六）牛顿运动定律的应用 1.B把滑块和小球看成一个整体进行受力分 析，假设滑块的速度方向向下，由牛顿第二定 律知，沿杆的方向有：(M十m)·gsin0-f= (M十m)a,垂直于杆的方向有：FN=(M十 m)gcos0,摩擦力f=uFN,联立可解得：a= gsin0-gcos0<gsin0,对小球，若0=B, a=gsin B,由题知<3，根据分析有a>gsin0, 所以假设不成立，即滑块的速度方向一定向 上，由于加速度方向向下，所以滑块沿杆减 速上滑，选项B正确. 2.C在木块与传送带共速前，根据牛顿第二定 律有mgcos0十ngsin0=ma,故木块在传送带