2020高中物理 18 影响加速度的因素 探究加速度与力、质量的定量关系（含解析）粤教版1

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE9-学必求其心得，业必贵于专精课时分层作业(十八）(时间：15分钟分值:50分）一、选择题（本题共3小题,每小题6分，共18分）1．(多选）如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a。F图象，下列说法正确的是（）A．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同C．直线1所对应的小车和砝码的质量最大D．直线3所对应的小车和砝码的质量最大BD［由图象知F相同时，对应的加速度大小a1＞a2＞a3，根据F相同时，加速度与质量成反比，所以m1＜m2＜m3，故选B、D。］2．物体放在足够长的光滑木板一端，在将木板一端缓慢抬起的过程中，物体的加速度将（）A．不变 B．增大C．减小 D．先变大后变小B[物体受重力和支持力的作用,合力沿木板平面向下，在将木板缓慢抬起的过程中，物体质量不变，合外力逐渐增大，加速度逐渐增大．］3．在利用气垫导轨定量探究加速度a与外力F的关系的实验中,由于摩擦力的影响非常小，提高了实验水平．实验中下列做法不符合要求的是（)A．保持滑块的质量不变B．保持轨道水平,在细绳的一端挂上不同质量的钩码，通过滑轮对滑块施加不同拉力C．确定滑块开始的一段位移，用秒表记录对应的时间，利用eq\f(2s,t2)计算加速度D．利用相距某段距离的两个光电门，记录遮光条经过的时间，计算加速度C[用光电门记录遮光时间求出v1、v2利用veq\o\al（2,2）－veq\o\al(2,1）＝2as求加速度a更准确．而秒表计时误差较大，所以不合适．］二、非选择题（32分)4．（6分)利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，得到质量相等的两辆小车的实验数据如下表所示：小车编号F/Ns/cm10。15020。299.5（1)从以上两组数据中可以得出加速度a1与a2之比为多少？(2）从实验的结果得出什么结论?解析：由eq\f（a1，a2)＝eq\f(s1，s2)可得eq\f(a1,a2）≈eq\f（1,2）,由表中数据可得eq\f(F1,F2)＝eq\f（1,2),由此可知物体受到的合外力越大，加速度越大．答案:(1)eq\f（1，2）(2)当物体的质量保持不变时，物体受到的合外力越大，产生的加速度越大．5．（6分)一同学在“探究加速度与质量的关系”实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如下表所示．实验序号加速度a/(m·s－2）小车与砝码总质量m/kg小车与砝码总质量的倒数m－1/（kg－1)10.290。205.020.250。254。030.220.303。340.180。352.950。160。402。5(1)请你在如图所示的方格纸中建立合适的坐标、并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线．(2）由图线可知F一定时，a与m成________关系．解析：由数据猜测a与eq\f(1,m）成正比关系，建立a。eq\f（1,m）坐标进行描点连线．由图线可知a­eq\f(1,m）图线为过原点的直线,故F一定时，a与eq\f(1，m)成正比，即a与m成反比关系．答案:(1)见解析图(2)反比6．（10分)某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b）所示．实验中小车(含发射器）的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,图（a）图（b）（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(选填“线性”或“非线性”)关系．(2)由图(b）可知，a­m图线不经过原点，可能的原因是______________________________________________________.(3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是____________________________________________，钩码的质量应满足的条件是_______________________________________．解析：这是探究牛顿第二定律的实验，即(2)是探究小车加速度与钩码质量的关系，所以该实验必须平衡摩擦力，并且要保证钩码的质量远小于小车的质量．（1)由图像可知小车的加速度与钩码的质量成非线性关系．（2）a.m图线不经过原点，在m轴上有截距，即挂上小钩码后小车加速度仍为零，可能的原因是未平衡摩擦力．(3)本实验直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则应采取的措施是调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力,钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量．答案：（1）非线性(2）未平衡摩擦力(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车的质量7．(10分）某物理课外小组利用图(a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N＝5个，每个质量均为0.010kg。图(a)（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑．(2)将n（依次取n＝1,2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s。t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a。（3）对应于不同的n的a值见下表．n＝2时的s。t图象如图(b）所示；由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表．n12345a/（m·s－2)0.200.580。781.00图（b)（4）利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出a.n图线．从图线可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比．图（c）（5）利用a.n图线求得小车(空载)的质量为________kg（保留2位有效数字，重力加速度取g＝9。8m·s－2（6)若以“保持木板水平"来代替步骤(1),下列说法正确的是________(填入正确选项前的标号)A．a­n图线不再是直线B．a。n图线仍是直线，但该直线不过原点C．a。n图线仍是直线,但该直线的斜率变大解析：(3）根据题图(b）可知，当t＝2.00s时，位移s＝0.78m,由s＝eq\f（1,2)at2,得加速度a＝eq\f（2s,t2）＝0。39m/s2。（4）图线如图所示．(5)小车空载时，n＝5，加速度为a＝1.00m/