2013高中物理必修一【實驗：探究加速度與力、質量的關系】課時卷（帶詳細解析答案）
A．“平衡摩擦力”的本質就是想辦法讓小車受到的摩擦力為零
B．“平衡摩擦力”的本質就是使小車所受的重力的下滑分力與所受到的摩擦阻力相平衡
C．“平衡摩擦力”的目的就是要使小車所受的合力等于所挂鈎碼通過細繩和滑輪對小車施加的拉力
D．“平衡摩擦力”是否成功，可由小車拖動由打點計時器打出的紙帶上的點迹間距是否均勻而确定
解析： 選 BCD. 小車所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的目的就是使小車的重力沿斜面方向的分力與小車所受的阻力相平衡，其目的是使小車所受的合力等于細繩對小車的拉力，故 A 錯， B 、 C 正确，恰好平衡摩擦力時，小車拖動紙帶，不給小車提供拉力，給小車一個初速度，由打點計時器打出的紙帶應該是均勻的，故 D 正确．2、 在 “ 探究加速度與力、質量的關系 ” 的實驗中，下列說法正确的是 ( )
A．平衡摩擦力時，小桶應用細線通過定滑輪系在小車上，但小桶内不能裝砂
B．實驗中應始終保持小車和砝碼的質量遠遠大于砂和小桶的質量
C．實驗中如用縱坐标表示加速度，用橫坐标表示小車和車内砝碼的總質量，描出相應的點在一條直線上時，即可證明加速度與質量成反比
D．平衡摩擦力時，小車後面的紙帶必須連好，因為運動過程中紙帶也要受到阻力
解析： 選 BD. 平衡摩擦力時，繩上不要挂小桶，接通打點計時器，讓小車拖着紙帶沿斜闆勻速運動， A 錯， D 對．實驗中用砂和小桶的總重力代替小車受到的合力，隻有當小車與砝碼的總質量遠大于砂和小桶的總質量時，兩種力才大體相等， B 對．實驗中作出的 a － 圖象為過原點的直線，才能證明加速度與質量成反比， C 錯．3、 如圖 4 － 2 － 6 所示是某同學根據實驗數據畫出的圖象，下列說法中正确的是 ( )
圖4－2－6
A．形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木闆傾角過大
B．形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木闆傾角過小
C．形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木闆傾角過大
D．形成圖丁的原因是平衡摩擦力時長木闆傾角過小
解析： 選 AD.a － F 圖象縱軸有截距說明力 F 為零時加速度不為零，此時傾角過大， A 正确．橫軸有截距說明施加力 F 後加速度有一過程仍為零，說明傾角太大，平衡摩擦力不足， C 錯． a － 圖象縱軸有截距說明傾角太大，平衡摩擦力過大， B 錯．而橫軸有截距，說明平衡摩擦力不足，傾角太小，故 D 正确．4、 在 “ 探究加速度與力、質量的關系 ” 的實驗中，用改變砂的質量的辦法來改變對小車的作用力 F . 用打點計時器測出小車的加速度 a ，得出若幹組 F 和 a 的數據，然後根據測得的數據作出如圖 4 － 2 － 7 所示的 a － F 圖線，發現圖線既不過原點，又不是直線，原因是 ( )
圖4－2－7
A．沒有平衡摩擦力，且小車質量較大
B．平衡摩擦力時，所墊木闆太高，且砂和小桶的質量較大
C．平衡摩擦力時，所墊木闆太低，且砂和小桶的質量較大
D．平衡摩擦力時，所墊木闆太高，且小車質量較大
解析： 選 C. 由題圖知，增大 F 的大小，一開始 a 始終為零，說明平衡摩擦力時，所墊木闆太低，沒完全平衡掉摩擦力，随 F 的增大，圖線出現彎曲，說明不能滿足小車及砝碼的質量遠遠大于砂的質量，故隻有 C 正确．5、 如圖 4 － 2 － 8 所示，在探究加速度與力、質量的關系的演示實驗中，若 1 、 2 兩個相同的小車所受拉力分别為 F 1 、 F 2 ，車中所放砝碼的質量分别為 m 1 、 m 2 ，打開夾子後經過相同的時間兩車的位移分别為 x 1 、 x 2 ，則在實驗誤差允許的範圍内，有 ( )
A．當m1＝m2、F1＝2F2時，x1＝2x2
B．當m1＝m2、F1＝2F2時，x2＝2x1
C．當m1＝2m2、F1＝F2時，x1＝2x2
D．當m1＝2m2、F1＝F2時，x2＝2x1
圖4－2－8
解析： 選 A. 題中 m 1 和 m 2 是車中砝碼的質量，絕不能認為是小車的質量．當 m 1 ＝ m 2 時，兩車總質量仍相等，因 F 1 ＝ 2F2 ，則 a 1 ＝ 2a2. 由 x ＝ at2 知， A 正确， B 錯誤；若 m 1 ＝ 2m2 ，兩車總質量關系未知，故 C 、 D 不能确定．6、 如圖 4 － 2 － 9 為 “ 用 DIS( 位移傳感器、數據采集器、計算機 ) 研究加速度和力的關系 ” 的實驗裝置：
圖4－2－9
(1)在該實驗中必須采用控制變量法，應保持________不變，用鈎碼所受的重力作為________，用DIS測小車的加速度．
圖4－2－10
(2)改變所挂鈎碼的數量，多次重複測量．在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a－F關系圖線(如圖4－2－10所示)．
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是________．
②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是( )
A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導軌保持了水平狀态
C．所挂鈎碼的總質量太大
D．所用小車的質量太大
答案：(1)小車質量 小車受到的合力
(2)①質量一定時，加速度與合外力成正比 ②C
7、 “ 探究加速度與物體質量、物體受力的關系 ” 的實驗裝置如圖 4 － 2 － 11 甲所示．
圖4－2－11
(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖4－2－11乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02 s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數點，量出相鄰計數點之間的距離．該小車的加速度a＝________m/s2.(結果保留兩位有效數字)
(2)平衡摩擦力後，将5個相同的砝碼都放在小車上．挂上砝碼盤，然後每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數據如下表：
砝碼盤中砝碼總重力F(N) |
0.196 |
0.392 |
0.588 |
0.784 |
0.980 |
加速度a(m·s－2) |
0.69 |
1.18 |
1.66 |
2.18 |
2.70 |
請根據實驗數據作出a－F的關系圖象．
圖4－2－12
(3)根據提供的實驗數據作出的a－F圖線不通過原點，請說明主要原因．
解析：(1)a＝
＝m/s2＝0.16 m/s2或a＝＝m/s2＝0.15 m/s2.(2)見答案．
(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數據漏計了砝碼盤的重力，導緻合力F的測量值小于真實值，a－F的圖線不過原點．
答案：(1)0.16(0.15也算對)
(2)如圖所示
(3)未計入砝碼盤的重力
8、 某同學設計了一個探究加速度 a 與物體所受合力 F 及質量 m 關系的實驗，圖 4 － 2 － 13 甲為實驗裝置簡圖 ( 交流電的頻率為 50 Hz) ．
圖4－2－13
(1)圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2(保留兩位有效數字)．
(2)保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分别得到小車加速度a與質量m及對應的
，數據如下表：實驗次數 物理量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
小車加速度a/(m·s－2) |
1.90 |
1.72 |
1.49 |
1.25 |
1.00 |
0.75 |
0.50 |
0.30 |
小車質量m/kg |
0.25 |
0.29 |
0.33 |
0.40 |
0.50 |
0.71 |
1.00 |
1.67 |
| /kg－1 | 4.00 |
3.45 |
3.03 |
2.50 |
2.00 |
1.41 |
1.00 |
0.60 |
請在如圖4－2－14所示的方格坐标紙中畫出a－
圖線，并依據圖線求出小車加速度a與質量倒數之間的關系式是________．圖4－2－14
圖4－2－15
(3)保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a随合力F的變化圖線，如圖4－2－15所示．該圖線不通過原點，請你分析其主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析：(1)連續相等的時間間隔内，從紙帶上可得到四段位移的大小，可以選用逐差法計算加速度．
由x1＝6.19 cm x2＝6.70 cm
x3＝7.21 cm x4＝7.72 cm
電火花打點計時器周期T＝
＝0.02 s用逐差法可得x3－x1＝2a(2T)2 x4－x2＝2a(2T)2
故a＝
＝＝3.2 m/s2.(2)在a－
坐标系中描點連線得a－圖線如圖所示，可得a＝(3)由a－F圖線F增大至某值時物體開始有加速度，說明實驗前沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分．
答案：(1)3.2 m/s2 (2)見解析 a＝
(3)實驗前沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分
9、 在做 “ 探究加速度與力、質量的關系 ” 的實驗時 ( )
A．應使砂和小桶的總質量遠小于小車和砝碼的總質量，以減小實驗誤差
B．可以用天平測出小桶和砂的總質量m1、小車和砝碼的總質量m2.根據公式a＝m1g/m2，求出小車的加速度
C．處理實驗數據時采用描點法畫圖象，是為了減少誤差
D．處理實驗數據時采用a－
圖象，是為了便于根據圖線直觀地作出判斷【解析】 實驗中應滿足A所述的條件，故A正确．實驗中加速度不能根據公式求解，故B錯誤．畫圖象時偏離較遠的點已舍棄，誤差較小，故C正确．采用a－
圖象，圖象為直線，更直觀，故D對．【答案】 ACD
10、 在 “ 探究加速度與力、質量的關系 ” 的實驗中，下列說法中正确的是 ( )
A．平衡摩擦力時，小桶應用細線通過定滑輪系在小車上，但小桶内不能裝砂
B．實驗中無需始終保持小車和砝碼的質量遠遠大于砂和小桶的質量
C．實驗中如用縱坐标表示加速度，用橫坐标表示小車和車内砝碼的總質量，描出相應的點在一條直線上，即可證明加速度與質量成反比
D．平衡摩擦力時，小車後面的紙帶必須連好，因為運動過程中紙帶也要受阻力
【答案】 D11、 在 “ 探究物體的加速度與力、質量的關系 ” 時，下列說法中正确的是 ( )
A．同時測出物體的質量、加速度和力，能容易發現三者之間的關系
B．保持物體的質量不變，一定要測出加速度的數值，才能找出加速度與力的關系
C．可以利用物體做自由落體運動來探究加速度與質量的關系
D．如果加速度與力的圖象是一條過原點的傾斜直線，則加速度與力成正比
【解析】 判斷三個量之間的關系時，應控制一個量不變，來探究另兩個量之間的關系，即采取控制變量法，A錯；本實驗隻是探究兩個量之間的關系，隻要找到二者之間的比例關系即可，不一定要測出加速度的具體數值，B錯；自由落體運動加速度g＝a，不随質量而變化，C錯．
【答案】 D
12、 某同學做 “ 加速度與力、質量的關系 ” 實驗時，在平衡摩擦力時，把長木闆的一端墊得過高，使得傾角偏大，他所得到的 a － F 關系可用下圖中哪個圖象表示 (a 是小車的加速度， F 是細線作用于小車的拉力 )( )
【解析】 長木闆一端墊得過高，傾角過大時，下滑分力大于摩擦力，沒有沙桶的重力做牽引力時，小車所受合力不為零，有加速度，從a－F圖象看，即F＝0，a≠0，故正确答案為C.
【答案】 C
13、 某同學做“探究加速度與力、質量的關系”的實驗時，畫出了如右圖所示的三條圖線，這三條圖線表示實驗中的 不同．
做“探究加速度與力、質量的關系”的實驗，主要的步驟有：
A．将一端附有定滑輪的長木闆放在水平桌面上，取兩個質量相等的小車，放在光滑的水平長木闆上
B．打開夾子，讓兩個小車同時從靜止開始運動，小車運動一段距離後，夾上夾子，讓它們同時停下來，用刻度尺分别測出兩個小車在這一段相同時間内通過的位移大小
C．分析所得到的兩個小車在相同時間内通過的位移大小與小車所受的水平拉力的大小的關系，從而得到質量相等的物體運動的加速度與物體所受作用力大小的關系
D．在小車的後端也分别系上細繩，用一隻夾子夾住這兩根細繩
E．在小車的前端分别系上細繩，繩的另一端跨過定滑輪各挂一個小盤，盤内分别放着數目不等的砝碼，使砝碼盤和盤内砝碼的總質量遠小于小車的質量，分别用天平測出兩個砝碼盤和盤内砝碼的的總質量
上述實驗步驟，正确的排列順序是________．
【解析】 正确的順序應為A、E、D、B、C
【答案】 A、E、D、B、C
14、 如下圖所示，是某次利用氣墊導軌探究加速度與力、質量關系的實驗裝置安裝完畢後的示意圖，圖中 A 為砂桶和砂， B 為定滑輪， C 為滑塊及上面添加的砝碼， D 為紙帶， E 為電火花計時器， F 為蓄電池，電壓為 6 V ， G 是電鍵，請指出圖中的三處錯誤：
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________．
【答案】 (1)B接滑塊的細線應水平(或與導軌平行)
(2)C滑塊離計時器太遠
(3)E電火花計時器用的是220 V的交流電，不能接直流電
最新文章
-
“豫西中醫界之泰鬥喬保均”治療疑難病60年經驗賞析
9小時前 -
回憶、健忘和灑脫
9小時前 -
弘一法師：“真的不忍心告訴你，這個世界隻是一個夢。你一輩子執
9小時前 -
心理學，準的讓你驚叫
9小時前 -
人生，成大器者有四識，知識、見識、膽識、遠識
10小時前 -
俞和：被遺忘的書法家，以古為師，創新在手！
10小時前 -
2024屆新高考II卷語文真題答案及解析
10小時前 -
生前隻是小人物，死後震驚史學界
10小時前
熱門文章
-
每日一誦傷寒論第241條
1周前 -
老張老李侃門球之140篇
2天前 -
這個穴位可以治療多種胃痛腹痛，還可以減肥
5天前 -
診餘雜記（師傳經驗）
4天前 -
為什麼五點鐘要起床答案讓人吃驚！（現在知道還不晚）
1周前 -
治療坐骨神經痛藥酒５方
1周前 -
美麗中國-2870：中國最大的内陸河，塔裡木河
2天前 -
二十四山開門放水作竈真訣開門放水作竈直訣——子山
2天前
有話要說...