《2 实验：探究加速度与力质量的关系》（同步训练）高中物理必修1-苏教版-2024-2025学年

《2实验：探究加速度与力质量的关系》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在探究加速度与力和质量关系的实验中，当保持物体的质量不变时，下列关于加速度a与作用力F之间关系的说法正确的是：A.加速度a与作用力F成反比B.加速度a与作用力F成正比C.加速度a与作用力F无关D.加速度a与作用力F的平方成正比2、为了探究加速度a与物体质量m之间的关系，在实验中应确保哪一项条件？A.改变物体的质量同时改变施加的力B.仅改变物体的质量而不改变施加的力C.仅改变施加的力而不改变物体的质量D.既不改变物体的质量也不改变施加的力3、在“探究加速度与力质量的关系”实验中，以下哪个变量是自变量？A.质量B.加速度C.力D.时间4、在实验中，以下哪种方法可以用来验证加速度与力成正比，与质量成反比的关系？A.改变质量，保持力不变B.改变力，保持质量不变C.同时改变力和质量D.改变实验装置，保持力和质量不变5、在探究加速度与力质量的关系实验中，以下哪个选项是正确的实验操作步骤？A.首先保持力的大小不变，改变物体的质量，观察加速度的变化B.首先保持物体的质量不变，改变力的大小，观察加速度的变化C.同时改变力的大小和物体的质量，观察加速度的变化D.随机改变力的大小和物体的质量，观察加速度的变化6、在探究加速度与力质量的关系实验中，以下哪个说法是正确的？A.加速度与力成正比，与质量成反比B.加速度与力成反比，与质量成正比C.加速度与力成反比，与质量成反比D.加速度与力成正比，与质量无关7、在“探究加速度与力质量的关系”的实验中，以下哪个步骤中应该使用天平测量物体的质量？A.在没有施加力的情况下测量物体的质量B.在施加力后测量物体的质量C.在施加不同大小力的情况下分别测量物体的质量D.在改变物体运动方向后测量物体的质量二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、在“探究加速度与力质量的关系”的实验中，以下哪些因素可能影响实验结果的准确性？（）A.测量力的大小时，使用的砝码质量不同B.测量小车加速度时，计时器读数误差C.小车在斜面上滑动的摩擦力大小D.小车的质量2、在进行“探究加速度与力质量的关系”的实验时，以下哪些做法有助于提高实验的准确性？（）A.确保斜面的倾斜角度固定不变B.使用精度较高的计时器和力传感器C.多次测量小车的加速度，取平均值D.控制小车的质量不变，改变施加的力3、在“探究加速度与力质量的关系”实验中，以下哪些因素会影响小车加速度的大小？A.小车与斜面之间的摩擦力B.小车所受的拉力大小C.小车的质量D.小车与轨道之间的空气阻力三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题：实验探究加速度与力、质量关系的实验中，以下哪些因素对实验结果有影响？请列举并简要说明原因。第二题：实验中，你使用了以下装置来探究加速度与力、质量的关系：一辆带有滑轮的小车；一个弹簧测力计；不同的钩码（已知质量）；一个刻度尺；一个计时器。请完成以下实验步骤，并回答相关问题：（1）首先，将小车放在水平轨道上，确保滑轮与轨道对齐，且不计摩擦力。将小车的一端固定在滑轮上，另一端挂上弹簧测力计。（2）在滑轮的另一端依次挂上不同质量的钩码，确保钩码的重量足够大，使得小车可以加速运动。（3）每次挂上不同质量的钩码后，释放小车，使用计时器记录小车从静止开始到达一定距离所需的时间。（4）重复步骤（2）和（3），改变钩码的质量，记录多组数据。（5）根据实验数据，分析加速度与力、质量的关系。请根据实验数据，回答以下问题：画出加速度a与钩码总质量m的图像。从图像中分析加速度与钩码总质量m的关系。结合牛顿第二定律，解释为什么实验结果会呈现出这样的关系。第三题：实验中，某小组为了探究加速度与力、质量的关系，进行了以下实验步骤：（1）在实验桌上固定了一个弹簧测力计，并用细线连接一个质量为m的小物体。（2）对小球施加一个水平向右的恒力F，记录下小球的加速度a。（3）改变小物体的质量m，重复步骤（2），记录不同质量下小球的加速度a。（4）在实验过程中，弹簧测力计的示数始终保持在F。请回答以下问题：（1）在实验过程中，若要保证弹簧测力计的示数始终保持在F，弹簧测力计的弹簧应满足什么条件？（2）根据实验数据，分析加速度a与力F、质量m的关系，并得出结论。（3）在实验过程中，若要减小实验误差，可以采取哪些措施？第四题：实验：探究加速度与力、质量的关系在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列数据是某小组同学测得的结果：物体质量m（kg）1.02.03.04.0拉力F（N）2.04.06.08.0加速度a（m/s²）2.04.06.08.0请回答以下问题：（1）根据表中数据，分析加速度a与拉力F、物体质量m之间的关系。（2）若保持物体质量不变，将拉力F增大一倍，物体的加速度a将变为原来的多少倍？（3）若保持拉力F不变，将物体质量m增大一倍，物体的加速度a将变为原来的多少倍？第五题：在探究加速度与力、质量关系的实验中，以下几种情况哪个不会影响实验结果？请选择一个选项并说明理由。A.改变滑轮系统的摩擦系数B.增加或减少钩码的质量C.改变实验中的角度D.保持小车质量不变，增加或减少拉力的大小《2实验：探究加速度与力质量的关系》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在探究加速度与力和质量关系的实验中，当保持物体的质量不变时，下列关于加速度a与作用力F之间关系的说法正确的是：A.加速度a与作用力F成反比B.加速度a与作用力F成正比C.加速度a与作用力F无关D.加速度a与作用力F的平方成正比答案：B解析：根据牛顿第二定律F=ma，其中m是物体的质量，a是加速度。当物体的质量m保持不变时，加速度a与作用力F2、为了探究加速度a与物体质量m之间的关系，在实验中应确保哪一项条件？A.改变物体的质量同时改变施加的力B.仅改变物体的质量而不改变施加的力C.仅改变施加的力而不改变物体的质量D.既不改变物体的质量也不改变施加的力答案：B解析：在探究加速度与物体质量的关系时，需要控制变量法的应用，即保证除了研究对象（本例中为物体质量）之外的所有其他因素都保持不变。所以，在此实验中，应该保持施加的力不变而只改变物体的质量，以观察加速度的变化情况。因此，选项B正确。这符合物理学中的实验设计原则，即通过控制单一变量来明确不同变量之间的关系。3、在“探究加速度与力质量的关系”实验中，以下哪个变量是自变量？A.质量B.加速度C.力D.时间答案：C解析：在这个实验中，我们通常是研究力（F）如何影响加速度（a），而质量（m）是常数或已知值。因此，力是自变量，而加速度是因变量。时间（t）在这个实验中通常不是研究的重点，除非是在计算加速度时作为时间间隔的变量。所以正确答案是C。4、在实验中，以下哪种方法可以用来验证加速度与力成正比，与质量成反比的关系？A.改变质量，保持力不变B.改变力，保持质量不变C.同时改变力和质量D.改变实验装置，保持力和质量不变答案：B解析：为了验证加速度与力成正比，与质量成反比的关系，我们需要保持其中一个变量不变，改变另一个变量。在这种情况下，我们应该保持质量不变，改变施加在物体上的力，然后观察加速度的变化。如果加速度与力成正比，那么当我们增加力时，加速度也应该相应增加。因此，正确答案是B。5、在探究加速度与力质量的关系实验中，以下哪个选项是正确的实验操作步骤？A.首先保持力的大小不变，改变物体的质量，观察加速度的变化B.首先保持物体的质量不变，改变力的大小，观察加速度的变化C.同时改变力的大小和物体的质量，观察加速度的变化D.随机改变力的大小和物体的质量，观察加速度的变化答案：A解析：在探究加速度与力质量的关系时，应该采用控制变量法，即保持其中一个变量不变，改变另一个变量，观察结果的变化。因此，首先保持力的大小不变，改变物体的质量，观察加速度的变化是正确的操作步骤。6、在探究加速度与力质量的关系实验中，以下哪个说法是正确的？A.加速度与力成正比，与质量成反比B.加速度与力成反比，与质量成正比C.加速度与力成反比，与质量成反比D.加速度与力成正比，与质量无关答案：A解析：根据牛顿第二定律，加速度a与力F成正比，与物体的质量m成反比，即a=F/m。因此，选项A“加速度与力成正比，与质量成反比”是正确的。7、在“探究加速度与力质量的关系”的实验中，以下哪个步骤中应该使用天平测量物体的质量？A.在没有施加力的情况下测量物体的质量B.在施加力后测量物体的质量C.在施加不同大小力的情况下分别测量物体的质量D.在改变物体运动方向后测量物体的质量答案：C解析：在探究加速度与力质量的关系的实验中，需要测量在不同力作用下物体的质量。这是因为实验目的是研究力与加速度的关系，而质量作为比较的参量，需要在每次施加不同大小力的情况下进行测量，以确保实验数据的准确性。因此，选择C。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、在“探究加速度与力质量的关系”的实验中，以下哪些因素可能影响实验结果的准确性？（）A.测量力的大小时，使用的砝码质量不同B.测量小车加速度时，计时器读数误差C.小车在斜面上滑动的摩擦力大小D.小车的质量答案：ABC解析：A选项中，砝码质量不同会导致所施加的力不同，从而影响实验结果；B选项中，计时器的读数误差会影响加速度的测量；C选项中，摩擦力的大小会影响小车的加速度；D选项中，小车的质量是实验需要探究的变量之一，不会影响实验结果的准确性。因此，A、B、C三项都可能影响实验结果的准确性。2、在进行“探究加速度与力质量的关系”的实验时，以下哪些做法有助于提高实验的准确性？（）A.确保斜面的倾斜角度固定不变B.使用精度较高的计时器和力传感器C.多次测量小车的加速度，取平均值D.控制小车的质量不变，改变施加的力答案：ABC解析：A选项中，斜面的倾斜角度固定不变可以确保小车的加速度在实验过程中保持一致；B选项中，使用精度较高的计时器和力传感器可以减小测量误差；C选项中，多次测量小车的加速度并取平均值可以减小偶然误差；D选项中，控制小车的质量不变，改变施加的力可以探究加速度与力的关系。因此，A、B、C三项有助于提高实验的准确性。3、在“探究加速度与力质量的关系”实验中，以下哪些因素会影响小车加速度的大小？A.小车与斜面之间的摩擦力B.小车所受的拉力大小C.小车的质量D.小车与轨道之间的空气阻力答案：BCD解析：A选项，小车与斜面之间的摩擦力会影响小车在斜面上的加速度，但在这个实验中，摩擦力是恒定的，因此不会影响加速度与力的关系；B选项，小车所受的拉力大小直接影响小车加速度的大小，根据牛顿第二定律F=ma，拉力越大，加速度越大；C选项，小车的质量也是影响加速度大小的因素，根据牛顿第二定律，质量越大，在相同拉力下，加速度越小；D选项，小车与轨道之间的空气阻力会影响小车的运动速度，但在实验中，我们主要关注的是加速度与力的关系，空气阻力在这个实验中不是主要因素。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题：实验探究加速度与力、质量关系的实验中，以下哪些因素对实验结果有影响？请列举并简要说明原因。答案：拉力的大小：拉力的大小直接影响作用在物体上的合外力，根据牛顿第二定律，合外力与加速度成正比，因此拉力的大小会影响实验结果的准确性。物体的质量：物体的质量与加速度成反比，根据牛顿第二定律，当拉力一定时，质量越小，加速度越大。因此，物体质量的变化会影响实验结果的准确性。摩擦力：实验中，物体在滑动过程中会受到摩擦力的作用，摩擦力的大小与加速度有关。摩擦力的存在会影响实验结果的准确性。空气阻力：实验中，物体在运动过程中可能受到空气阻力的作用，空气阻力与速度有关，进而影响加速度。因此，空气阻力也会对实验结果产生影响。测量工具的精度：实验中使用的测量工具如测力计、刻度尺等，其精度会影响数据的准确性。测量工具的精度越高，实验结果的准确性越高。解析：本题目要求考生列举实验探究加速度与力、质量关系实验中可能影响实验结果的因素。首先，根据牛顿第二定律，合外力与加速度成正比，因此拉力的大小、物体的质量等因素直接影响加速度，从而影响实验结果。其次，摩擦力、空气阻力等非理想因素也会对实验结果产生影响。最后，测量工具的精度也是影响实验结果准确性的一个重要因素。综上所述，本题目考查了考生对实验原理和影响因素的掌握。第二题：实验中，你使用了以下装置来探究加速度与力、质量的关系：一辆带有滑轮的小车；一个弹簧测力计；不同的钩码（已知质量）；一个刻度尺；一个计时器。请完成以下实验步骤，并回答相关问题：（1）首先，将小车放在水平轨道上，确保滑轮与轨道对齐，且不计摩擦力。将小车的一端固定在滑轮上，另一端挂上弹簧测力计。（2）在滑轮的另一端依次挂上不同质量的钩码，确保钩码的重量足够大，使得小车可以加速运动。（3）每次挂上不同质量的钩码后，释放小车，使用计时器记录小车从静止开始到达一定距离所需的时间。（4）重复步骤（2）和（3），改变钩码的质量，记录多组数据。（5）根据实验数据，分析加速度与力、质量的关系。请根据实验数据，回答以下问题：画出加速度a与钩码总质量m的图像。从图像中分析加速度与钩码总质量m的关系。结合牛顿第二定律，解释为什么实验结果会呈现出这样的关系。答案：根据实验数据，绘制加速度a与钩码总质量m的图像如下：a||*|/|/|/|/|/|/|/+-----------------m从图像中可以看出，加速度a与钩码总质量m呈线性关系，且斜率为正。这意味着随着钩码总质量m的增加，加速度a也相应增加。根据牛顿第二定律，力F等于质量m乘以加速度a（F=ma）。在实验中，钩码的总质量m增加，意味着作用在小车上的总力F也增加。由于实验是在不计摩擦力的理想条件下进行的，所以根据牛顿第二定律，加速度a也会随着力的增加而增加。因此，实验结果呈现出加速度与钩码总质量m成正比的关系。第三题：实验中，某小组为了探究加速度与力、质量的关系，进行了以下实验步骤：（1）在实验桌上固定了一个弹簧测力计，并用细线连接一个质量为m的小物体。（2）对小球施加一个水平向右的恒力F，记录下小球的加速度a。（3）改变小物体的质量m，重复步骤（2），记录不同质量下小球的加速度a。（4）在实验过程中，弹簧测力计的示数始终保持在F。请回答以下问题：（1）在实验过程中，若要保证弹簧测力计的示数始终保持在F，弹簧测力计的弹簧应满足什么条件？（2）根据实验数据，分析加速度a与力F、质量m的关系，并得出结论。（3）在实验过程中，若要减小实验误差，可以采取哪些措施？答案：（1）弹簧测力计的弹簧应满足：弹簧的劲度系数k满足k=F/x，其中x为弹簧的伸长量，F为弹簧所受的力。在本实验中，为了保证弹簧测力计的示数始终保持在F，弹簧的伸长量x应保持不变。（2）根据实验数据，可以得出以下结论：加速度a与力F成正比，与质量m成反比。即a∝F/m。（3）在实验过程中，为了减小实验误差，可以采取以下措施：①确保实验过程中弹簧测力计的示数始终保持在F，避免因力F的变化引起误差；②在改变小物体的质量m时，尽量保证每次实验的初始条件相同，如小球的初始位置和速度；③多次重复实验，取平均值作为最终结果，以减小偶然误差；④注意实验仪器的精度，尽量选择高精度的测量工具。第四题：实验：探究加速度与力、质量的关系在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列数据是某小组同学测得的结果：物体质量m（kg）1.02.03.04.0拉力F（N）2.04.06.08.0加速度a（m/s²）2.04.06.08.0请回答以下问题：（1）根据表中数据，分析加速度a与拉力F、物体质量m之间的关系。（2）若保持物体质量不变，将拉力F增大一倍，物体的加速度a将变为原