2023版新教材高中物理 第一部分 课时分层训练 第四章 运动和力的关系 微点2 实验：探究加速度与力、质量的关系 新人教版必修第一册.docx

1、微点2实验：探究加速度与力、质量的关系1在研究“作用力F一定时，小车的加速度a与小车(含砝码)质量M的关系”时，某同学设计的实验步骤如下：A用天平称出小车和所挂槽码的质量B按图装好实验器材C把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂槽码D将电磁打点计时器接在8 V电压的蓄电池上，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量E保持所挂槽码的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验F分析每条纸带，测量并计算出加速度的值G作aM关系图像，并由图像确定a与M的关系(1)该同学漏掉的重要实验步骤是_，该步骤应排在步骤_之后(2)在上述步骤中，有错误的是步骤

2、_，应把_改为_(3)在上述步骤中，处理不恰当的是步骤_，应把_改为_(4)仔细观察该同学安装的实验装置图，请改正以下三个实验器材的位置错误电磁打点计时器位置_；小车位置_；滑轮位置_2用如图所示实验装置完成“探究加速度与力、质量的关系”实验(1)以下实验操作，正确的是_(填字母代号).A.平衡摩擦力时，应将空砝码盘跨过定滑轮系在小车上，让细绳与长木板平行B平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器C每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力D.求小车运动的加速度时，可用天平测出小车的质量m和砝码盘与砝码的总质量m0，直接用公式ag求出(2)为了探究小车(包括里面所装砝码)总质量M一定时

3、，加速度a与合力F的定量关系，需要在砝码盘里添加砝码来改变小车所受的合力砝码质量m和小车总质量M分别选取下列四组值：AM500 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 gB.M500 g，m分别为20 g、30 g、40 g、50 gCM200 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 gD.M200 g，m分别为30 g、40 g、50 g、60 g若其他操作都正确，那么选用_(填字母代号)组值进行实验时的实验误差较小32022江苏南京高一上调研在“探究加速度与合外力、质量的关系”的实验中：(1)在平衡摩擦力的步骤中，下列四种方法中正确的是_(2)接通电源，释放小车，打

4、点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示，将打出的第一个点标为O，在纸带上依次取A、B、C若干个计数点测得A、B、C各点到O点的距离分别为x1、x2、x3，已知相邻计数点间的时间间隔均为T.则B点的速度vB_，小车运动的加速度a_4在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的总质量用m表示，盘及盘中重物的总质量用m0表示，小车的加速度可由打点计时器打在纸带上的点计算出(1)当m与m0的大小关系满足_时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中重物的总重力(2)一组同学在探究加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中重物的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的

5、加速度，采用图像法处理数据为了比较容易地确定出加速度a与质量m的关系，应该作a与_的图像(3)如图甲为A同学根据测量数据作出的aF图线，实验存在的问题是_(4)B、C同学用同一装置做实验，画出了各自得到的aF图线如图乙所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？_5在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的装置(1)本实验主要应用的方法是_A控制变量法 B假设法C理想实验法 D类比法(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确的操作方法是把长木板右端垫高，在_(填“挂”或“不挂”)砝码和砝码盘、小车_(填“拖”或“不拖”)纸带、打点计时器_(填“打点”或“不打点”)的情况下，

6、轻推一下小车，若小车做匀速运动，则表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响(3)在某次实验中，打出了一条纸带如图乙所示计时器打点的时间间隔为0.02 s，且相邻两个计数点之间还有4个点未画出经测量得出各计数点间的距离如图所示则小车的加速度a_m/s2.(结果保留两位有效数字)(4)在探究加速度与力的关系时，可认为细线对小车的拉力等于砝码和砝码盘的重力某同学根据测量数据作出的aF图像如图丙所示由此推断该实验主要存在的两个问题是：_；_.62022四川西南四省八校联考为了探究“加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示实验装置，请思考探究思路并回答下列问题：(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响

7、应采取的操作是()A将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动(2)某学生在平衡摩擦力时，木板倾角偏大他所得到的aF关系是图乙中的哪条图线？图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力答：_；(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，要用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车质量M之间应满足的关系为_；(4)图丙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的

8、频率为50 Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为_m/s2.(结果保留两位有效数字)微点2实验：探究加速度与力、质量的关系过基础1答案：(1)平衡摩擦力B(2)D8 V电压的蓄电池约8 V的交流电源(3)GaM图像a图像(4)应靠右端应靠近打点计时器应使细绳平行于木板解析：(1)实验中把所挂槽码重力之和大小看成小车所受拉力大小，没有考虑摩擦力，故必须平衡摩擦力且应排在步骤B之后(2)电磁打点计时器接在8 V电压的蓄电池上将无法工作，必须接在约8 V的交流电源上(3)作aM关系图像，得到的是曲线，很难进行正确的判断，必须“化曲为直”，改作a关系图像(4)电磁打点计时器应靠右端安装，留出小车的运

9、动空间；释放小车时，小车应靠近打点计时器；连接小车的细绳应平行于木板，故应调节滑轮位置使细绳平行于木板2答案：(1)BC(2)B解析：(1)A错，B对：平衡摩擦力时，应不挂砝码及砝码盘，只让小车拖着穿过打点计时器的纸带在长木板上做匀速运动C对：每次改变小车质量时，小车的重力沿斜面方向的分力和摩擦力仍能平衡，不需要重新平衡摩擦力D错：牛顿第二定律(下节学习)是本实验要探究的目标，不能把它作为理论依据来计算加速度，其加速度只能从纸带提供的数据通过计算得出(2)实验时要求小车质量M要远大于砝码及砝码盘的总质量m，B中M与m相差最大3答案：(1)B(2)解析：(1)要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，

10、即不能挂盘和砝码，使小车重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力，需将木板远离滑轮的一端抬高，B选项符合题意(2)在匀速直线运动中，某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，则B点的速度为vB；根据xaT2，运用逐差法得a.4答案：(1)mm0(2)(3)没有阻力补偿或阻力补偿不够(4)小车及车中砝码的总质量不同解析：从实验原理入手，对照本实验的操作要求，弄清各图像的物理意义，讨论实验中处理数据的方法(1)当mm0时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中重物的总重力(2)因由实验数据画的am图线是一条曲线，难以判定它所对应的函数式，从而难以确定a与m的定量关系，所以在实

11、验中应作a图像而不是am图像来分析实验结果(3)图甲为A同学根据测量数据作出的aF图线，图线没有过原点，而是与F轴交于一点，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)B、C同学用同一装置做实验，画出了各自得到的aF图线，两图线的斜率不同，说明两个同学做实验时的小车及车中砝码的总质量不同5答案：(1)A(2)不挂拖打点(3)0.80(4)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足没有满足砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量解析：(1)加速度与物体质量、物体受到的合力有关，在探究加速度与物体质量、受力关系的实验中，使用控制变量法，选A.(2)实验中需要平衡摩擦力，将长木板右端适当垫高，不挂砝码和砝码盘，让小车拖着

12、纸带在长木板上运动，当打点计时器在纸带上打出来的点是均匀分布的，说明小车做匀速直线运动，恰好平衡摩擦力(3)相邻两个计数点之间还有4个点未画出，根据xaT2，得a m/s20.80 m/s2.(4)图线不过原点表明当a0时F0，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；图线在末端弯曲的原因是没有满足砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量6答案：(1)C(2)C(3)mM(4)3.2解析：(1)将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面的分力和摩擦力抵消(2)把木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，会导致重力沿斜面向下的分力偏大，摩擦力偏小，因此重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，这样在没有绳子的拉力作用下，小车就产生了加速度(3)根据牛顿第二定律，对钩码有mgF拉ma，对小车有F拉Ma，解得F拉，当mM时，绳子的拉力近似等于钩码的总重力(4)纸带上相邻计数点之间的时间间隔为T0.04 s，利用匀变速直线运动的推论xaT2，得am/s23.2 m/s2.