2019年高中物理 第四章 力與運(yùn)動(dòng) 第三節(jié) 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系課時(shí)跟蹤訓(xùn)練（含解析）粵教版必修1.doc

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2019年高中物理 第四章 力與運(yùn)動(dòng) 第三節(jié) 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系課時(shí)跟蹤訓(xùn)練（含解析）粵教版必修1 [課時(shí)跟蹤訓(xùn)練] 1．關(guān)于“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．通過同時(shí)改變小車的質(zhì)量m及受到的拉力F的研究，能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 B．通過保持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力的研究，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 C．通過保持小車受力不變，只改變小車質(zhì)量的研究，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 D．先保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 解析：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。再總結(jié)出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。所以，只有選項(xiàng)D正確。 答案：D 2．甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小車，在同樣的合外力作用下，甲車產(chǎn)生的加速度是1.5 m/s2，乙車產(chǎn)生的加速度是4.5 m/s2，甲車的質(zhì)量m甲和乙車的質(zhì)量m乙之比為(　　) A．1∶3　　　　　　　　　　 B．3∶1 C．1∶1 D．無(wú)法確定 解析：在同樣的合外力作用下物體的加速度與它的質(zhì)量成反比。＝＝＝3，故B選項(xiàng)正確。 答案：B 3．(雙選)關(guān)于探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車及小車上的砝碼 B．拉動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的繩子張力實(shí)際上等于懸掛物的重力 C．可改變懸掛物重力的同時(shí)，在小車上增加砝碼，從而驗(yàn)證加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 D．為了完善實(shí)驗(yàn)原理，減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以將小車、砝碼及懸掛物組成的整個(gè)系統(tǒng)作為研究對(duì)象 解析：本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車及小車上的砝碼， A正確。本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，即保持小車及小車上的砝碼質(zhì)量不變，改變懸掛物的重力，探究加速度與力的關(guān)系，保持懸掛物重力不變，改變小車和砝碼的質(zhì)量，探究加速度和質(zhì)量的關(guān)系，C錯(cuò)。小車在加速運(yùn)動(dòng)過程中重物加速下落，懸掛物的重力大于繩子的張力，B錯(cuò)。為此，可取小車、砝碼及懸掛物整體為研究對(duì)象，懸掛物的重力是系統(tǒng)整體所受合外力，可減小實(shí)驗(yàn)誤差，D對(duì)。 答案：AD 4．用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證加速度與力的關(guān)系時(shí)，為消除摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力。某同學(xué)平衡摩擦力時(shí)是這樣操作的：將小車靜止地放在水平長(zhǎng)木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，直到小車由靜止開始沿木板向下滑動(dòng)為止。然后不斷改變對(duì)小車的拉力F，他得到M(小車質(zhì)量)保持不變情況下的a－F圖線是圖2中的(　　) 圖1 圖2 解析：該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)際上是平衡摩擦力過度，故沒有拉力F之前已經(jīng)有加速度，故C正確。 答案：C 5．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，繪制出的下列圖像中，哪些是正確的(　　) 圖3 解析：在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，我們得到了以下結(jié)論，當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度的大小與物體所受合外力的大小成正比，A項(xiàng)正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)物體所受合外力一定時(shí)，物體加速度的大小與質(zhì)量的倒數(shù)成正比，C、D均錯(cuò)誤。 答案：A 6.(雙選)如圖4所示為探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的a－F圖像，圖中的直線 Ⅰ 為甲同學(xué)畫出的，圖中的直線 Ⅱ 為乙同學(xué)畫出的。直線 Ⅰ、Ⅱ 在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是(　　) 　 圖4 A．實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力 B．甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了 C．實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力 D．乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了 解析：圖線Ⅰ在縱軸上有較大的截距，說(shuō)明在繩對(duì)小車的拉力F＝0(還沒有掛鉤碼)時(shí)，小車就有了沿長(zhǎng)木板向下的加速度a0，說(shuō)明平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾角過大。圖線Ⅱ在橫軸上有較大的截距，說(shuō)明乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力，因此在繩對(duì)小車有了較大的拉力F以后，小車的加速度仍然為零。故選項(xiàng)B、C正確。 答案：BC 7．(雙選)在利用氣墊導(dǎo)軌做探究加速度a與質(zhì)量m、合外力F的定量關(guān)系時(shí)，若滑塊擋光板寬為Δs、經(jīng)過光電門的時(shí)間為Δt、經(jīng)過光電門的瞬時(shí)速度為v、兩光電門的距離為s，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．滑塊過光電門的瞬時(shí)速度v＝ B．計(jì)算加速度的公式是vt2－v02＝2as C．計(jì)算加速度的公式是s＝at2 D．計(jì)算加速度的公式是s＝v0t＋at2 解析：因?yàn)閾豕馄苷钥梢杂闷骄俣缺硎舅矔r(shí)速度，A正確；測(cè)出瞬時(shí)速度v0、vt之后，再測(cè)量?jī)蓚€(gè)光電門間的距離s，根據(jù)vt2－v02＝2as就能計(jì)算滑塊的加速度，因此B正確；因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中不是測(cè)量滑塊經(jīng)過兩光電門的時(shí)間t，因此C、D錯(cuò)誤。 答案：AB 8．現(xiàn)測(cè)得某一物體在所受合外力F一定時(shí)，a與m的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表所示： a/(ms－2) 2.04 2.66 3.23 3.98 m/kg 2.00 1.50 1.25 1.00 (1)根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，在圖5中畫出a－圖像。 圖5 (2)由a－圖像可知，當(dāng)F一定時(shí)，a與m成________關(guān)系。 解析：要畫a－圖像，需要先求出對(duì)應(yīng)的，其數(shù)據(jù)分別為0.50、0.67、0.80和1.00，然后描點(diǎn)，連線，結(jié)果如圖所示。由圖像可知，a與成正比，即a與m成反比。 答案：(1)見解析　(2)反比 9．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖6(a)為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。(所用交流電的頻率為50 Hz) 圖6 (1)為了研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持________不變，用砂桶及砂所受的重力作為________，圖(b)為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________ m/s2。(保留三位有效數(shù)字) (2)在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過改變小車質(zhì)量共做了8組實(shí)驗(yàn)，得到下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過分析表中數(shù)據(jù)，你得出的結(jié)論是：________________________。 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 小車加速 度a/ms－2 0.633 0.572 0.497 0.418 0.332 0.250 0.167 0.101 小車質(zhì)量 m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 現(xiàn)需通過圖像進(jìn)一步驗(yàn)證你的結(jié)論，可利用表格數(shù)據(jù)作圖，應(yīng)在坐標(biāo)紙中畫出________圖線。 解析：(1)采用控制變量法研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，需將外力F保持不變，平衡摩擦后，可將砂桶及砂的重力等效為F；紙帶上有六組數(shù)據(jù)，充分利用數(shù)據(jù)，采用“逐差法”計(jì)算，即有a＝＝0.64 m/s2。 (2)通過1、5、7組數(shù)據(jù)，可看到質(zhì)量加倍，加速度在誤差范圍內(nèi)減半，故加速度與質(zhì)量成反比例關(guān)系；a－m圖線為曲線，并不能說(shuō)明是成反比例關(guān)系，故應(yīng)作a－圖線。 答案：(1)拉力F　小車所受拉力　0.64 (2)在小車在所受外力不變的條件下，加速度與質(zhì)量成反比列關(guān)系　a－