新教材2024-2025学年高中物理第5章牛顿运动定律第2节科学探究加速度与力质量的关系分层作业鲁科版必修第一册

第2节科学探究:加速度与力、质量的关系A级必备学问基础练1.在“探究加速度与力、质量的关系”的试验中,采纳如图甲所示的装置。甲(1)下列说法正确的是。

A.在探究加速度与质量的关系时,应变更拉力的大小B.在探究加速度与拉力的关系时,应当变更小车的质量C.在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观推断二者间的关系,应作出a-1mD.当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码受到的总重力大小(2)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据见下表。(小车质量保持不变)F/N0.200.300.400.500.60a/(m·s-2)0.100.200.280.400.50①依据表中的数据在坐标图上作出a-F图像。乙②图线不过原点的缘由可能是

。

(3)图线(或延长线)与F轴截距的物理意义是

。

2.某同学探究小车加速度与力的关系的试验装置如图甲所示,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放。甲(1)若遮光条的宽度d=4.7mm,试验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt,则小车经过光电门时的速度v=。(用字母表示)

(2)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,通过描点作出线性图像,探讨小车加速度与力的关系,处理数据时应作出图像。

A.Δt-m B.Δt2-mC.1Δt-m D.1(3)有一位同学通过试验测量作出的图线如图乙所示,试分析:乙图线上部弯曲的缘由是

。

B级关键实力提升练3.“探讨小车加速度与力关系”的试验装置如图甲所示。木板置于水平桌面上,一端系有沙桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可显示所受的拉力大小F,变更桶中沙的质量多次试验。完成下列问题:甲(1)试验中须要。

A.测量沙和沙桶的总质量B.保持细线与长木板平行C.保持小车的质量不变D.满意沙和沙桶的总质量远小于小车的质量(2)试验中得到一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出,各计数点到A点的距离如图乙所示。电源的频率为50Hz,则打B点时小车速度大小为m/s,小车的加速度大小为m/s2。

4.(2024安徽池州模拟改编)利用如图所示的试验装置,探究滑块质量肯定时加速度与合外力之间的关系。气垫导轨放在水平桌面上,导轨上放有滑块,滑块上有遮光片。图中A、B是两个光电门,光电门与数字毫秒计相连。试验器材还有轻质细绳、质量可变更的重物等,遮光片的宽度d=4.20mm;重力加速度的大小为g。试验步骤如下:(1)试验起先之前测量并记录:①滑块与遮光片的总质量M、重物的质量m;②光电门A、B之间的距离L。(2)把气垫导轨调整到水平,打开气泵电源,气泵正常工作,调整气垫导轨垫脚螺丝。放上滑块,轻轻推动一下,让滑块在气垫导轨上运动起来,若遮光片经过光电门A和B的遮光时间,即可判定气垫导轨已经调整到水平。

(3)细绳跨过定滑轮一端与滑块相连,一端与重物相连,调整细绳与导轨平行。轻轻放手后,滑块在细绳拉力作用下运动起来。记录下遮光片经过A、B两个光电门的时间分别为tA和tB。经过光电门A时滑块的速度为,滑块的加速度为。(用题目中物理量的符号表示)

第2节科学探究:加速度与力、质量的关系1.解析(1)探究a与m关系时,保持F不变,变更m大小;探究a与F关系时,保持m不变,变更F大小,A、B错误。a-1m关系图像为过原点的直线,作出这个图像简单证明a与m(2)①作出的a-F图像如图所示。②由a-F图像可知,当力F<0.1N时,小车没有动,说明此时小车所受的摩擦力没有完全平衡掉。(3)由a-F图像可知,当力F=0.1N时,小车起先运动,说明此时小车受到的阻力为0.1N。答案(1)CD(2)①图见解析图②未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(3)小车受到的阻力为0.1N2.解析(1)小车经过光电门时的速度v=dΔ(2)由mg=Ma,v2=2aL,v=dΔt,可得1(3)图线上部弯曲是因为随着m的增大,不能满意重物质量远小于小车的质量的关系。答案(1)dΔt(2)D3.解析(1)绳子的拉力可以通过拉力传感器测出,不须要用天平测出沙和沙桶的质量,故A错误;为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,须要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行,故B正确;本试验采纳的是限制变量法,要探讨小车加速度与力的关系,必需保持小车的质量不变,故C正确;试验中拉力通过拉力传感器测出,不须要满意沙和沙桶的总质量远小于小车的质量,故D错误。(2)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔T=5×0.02s=0.1sB点对应的速度vB=sAC2T=8由图乙知s1=3.40cm,s2=(8.32-3.40)cm=4.92cm,s3=(14.73-8.32)cm=6.41cms4=(22.56-14.73)cm=7.83cm所以小车加速度a=(s3+s