高三物理一轮复习 3.3实验 探究加速度与力、质量的关系精品练习 新人教版.doc

第三讲实验：探究加速度与力、质量的关系1用斜面、小车、砝码等器材按图所示的方法探究a、m、f三者关系的实验中，得到如图所示的一条打点的纸带，相邻计数点的时间间隔为t，且间距s1，s2，s3，s6已量出(1)请写出三个不同的计算加速度的表达式(2)图所示是甲同学根据测量数据画出的af图线，表明实验的问题是_(3)乙、丙同学用同一装置实验，画出了各自得到的af图线，如图所示，说明两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？并比较其大小答案(1)a，a，a(2) 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(3)小车及车上的砝码的总质量不同，且m乙m丙2在“验证牛顿运动定律”的实验中，作出了如图所示的、图像，图中三线表示实验中小车的_不同；图中图线不过原点的原因是_解析由a可知，af图线的斜率为，三线的斜率不同，表示实验中小车的质量不同，中图线与a轴正半轴有交点，说明平衡摩擦力使平板倾角过大了答案质量平衡摩擦力过度3关于验证牛顿第二定律的实验，下列说法中符合实际的是()a通过对同时改变小车的质量m及受到的拉力f的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系b通过对保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系c通过对保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系d先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系解析由于实验中有三个量同时变化，在研究过程中采用控制变量法，通过对保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，可以归纳出加速度、力二者之间的关系，再通过对保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，可以得出加速度、质量二者之间的关系，所以d项正确答案d4某实验小组在探究加速度与力、质量的关系的实验中，得到以下两图所示的实验图线、，其中描述加速度与质量关系的图线是_；描述加速度与力的关系图线是_为了便于观察加速度与质量关系通常采用_关系图线答案加速度与质量的倒数5用如图所示的实验装置来验证牛顿第二定律(1)为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下_，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做_运动(2)某次实验测得的数据如下表所示，根据这些数据在坐标图中描点并作出a图线，从a图线求得合外力大小为_n(计算结果保留两位有效数字)/(kg1)a/(ms2)4.01.23.61.12.00.61.40.41.00.3答案(1)砂桶匀速直线(2)描点、连线如图所示0.306.现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器、米尺、弹簧秤，还有钩码若干实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响，重力加速度为g)，在空格中填入适当的公式(1)用弹簧秤测出小车的重力，除以重力加速度g得到小车的质量m；(2)用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止，测出此时的拉力f；(3)让小车自斜面上方一固定点a1从静止开始下滑到斜面底端a2，记下所用的时间t，用米尺测量a1与a2之间的距离s，从运动学角度得小车的加速度a_；(4)已知a1与a2之间的距离s，小车的质量为m，在小车中加钩码，所加钩码总质量为m，要保持小车与钩码的合外力f不变，应将a1相对于a2的高度调节为h_；(5)多次增加钩码，在小车与钩码的合外力保持不变的情况下，利用(1)、(2)和(3)的测量和计算结果，可得钩码总质量m与小车从a1到a2时间t的关系式为m_.解析(3)由初速度为零的匀加速直线运动位移公式sat2，故加速度a.(4)由平衡条件：f，即h.(5)由牛顿第二定律f(mm)a(mm)，即mm.答案(3)(4)(5)m7在用图示装置做验证牛顿第二定律的实验中：(1)甲同学在外力f一定的条件下，探究am关系时，所得到的实验结果如下表外力f0.1 n次数n12345质量m(g)100140180200240加速度a(m/s2)1.000.670.530.480.4质量的倒数(kg1)107.145.564.17请你计算并完善表中数据，在给出的坐标纸上画出a的图像由图像可得到的结论是_(2)乙同学在探究加速度与外力关系的实验中得到的af图像如图，则该图像中图线不过原点的原因是：_ _，小车的质量为_kg(保留两位有效数字)解析(2)在平衡摩擦力的过程中，倾角偏大当f0时，物体已经有加速度，所以af图线不过原点由ffma可知，小车的质量m是af直线斜率的倒数故m kg0.28 kg.答案(1)次数n12345质量m(g)100140180200240加速度a(m/s2)1.000.6