4.2牛顿第二定律（3）-探究加速与力、质量的关系之误差分析-课时作业34-2021-2022学年高一上学期物理沪科版（2020）必修第一册.docx

1、10A物理第四章牛顿运动定律作业34第二节 牛顿第二定律（3）-探究加速与力、质量的关系之误差分析班级_姓名_学号_日期_一、 实验题（写出必要的文字，图式和运算过程）1. 位移传感器接收部分滑块力传感器位移传感器发射部分重物轨道（a）（6分）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线_是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“”或“”）；F/Na/ms-2/10-5Pa1-2024（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m_

2、kg；滑块和轨道间的动摩擦因数_。（1）（2）0.5，0.22008学年卢湾一模18（b）2. 钩码轨道位移传感器（发射器）位移传感器（接收器）小车（6分）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置（1）小车的总质量，小车所受外力（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比C2009年上海高考17。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线（如图所示）。分析此图线的OA段可得出的实验结论是（1）小车的总质量，小车

3、所受外力（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比C2009年上海高考17_。（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）a/ms-2F/NOAB（A）小车与轨道之间存在摩擦（B）导轨保持了水平状态（C）所挂钩码的总质量太大（D）所用小车的质量太大3. （7分）图1为“用DIS研究物体的加速度与力的关系”的实验装置图，A为带有位移传感器的小车，B为若干规格相同的回形针。实验中，用回形针的重力大小代替小车所受拉力大小，摩擦阻力不计。（1）为了研究物体的加速度与力的关系，实验中应保持_不变（1）小车（与位移传感器的）总质量（2）aNa2011年上海会考20。（2）改变回形针的

4、个数N，测得相应的加速度a，数据见右表。回形针个数N48121620小车加速度a/ms-20.100.200.300.400.50根据表中数据，在图2中画出小车加速度a与回形针个数N的关系图线。位移传感器水平轨道A图1Ba/ms-2-2图1N50.70.60.50.40.30.20.1O101520图2由a-N的关系图线，写出a与N的定量关系式：_。设一个回形针的重力为G，写出小车加速度a与它所受拉力F的定量关系式：_。4. （13分）如（a）图，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（

5、x-t）图象和速率时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h。（取重力加速度g9.8 m/s2，结果可保留一位有效数字（1）6；不明显，可忽略（2）斜面高度h；滑块A的质量M及斜面的高度h，且使Mh不变（3）滑动摩擦力；arcsin0.6（arcsin0.57arcsin0.64）；0.32007年江苏高考13）CABhl图a（1）现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如（b）图所示。从图线可得滑块A下滑时的加速度a_m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响_。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改

6、变_，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变_，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（3）将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A，给滑块A一沿滑板向上的初速度，A的x-t图线如（c）图。图线不对称是由于_造成的，通过图线可求得滑板的倾角_（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数_。3.02.52.01.51.00.50.00.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.1v/(ms-1)t/s图b0.90.80.70.60.50.30.00.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0x/mt/s0.40.20.1图c5. （

7、6分）“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示。实验中通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像，如图（b）所示（1）发射器（2）0.2（3）重力加速度2015学年长宁一模28。0(a)小车轨道钩码-2(b)10.5F/Na/ms-2（1）小车上安装的是位移传感器的_部分（选填“接收”或“发射”）。（2）小车和轨道间的动摩擦因数_。（3）图（b）中，拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，如果F不断增大，这一曲线不断延伸，那么加速度的值趋向为_。6. （7分）在“用DIS研究小车加速度与力的关系，加速度与质量的关系”实验中，（1）甲、乙两组分别用如图（

8、a）、（b）所示的实验装置做实验，钩码通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端。甲组实验中把钩码的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F。改变钩码的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像，如图（c）所示（1）小车的质量远大于钩码的质量，（2），2015学年普陀一模29。位移传感器（A）小车位移传感器（B）重物轨道小车位移传感器（B）重物轨道位移传感器（A）力传感器F/N3.0a/ms-21.02.04.02.06.04.005.0图（c）图（b）图（a）m图（d）甲组实验把钩码的重力作为拉力F的条件是_，图丙中符合甲组同学做出的实验图像的是_，符合乙组同学做出的实验图像的是_。（2）在研究“加速度与质量的关系”时，某同学用图乙实验装置做了实验，并作出如图（d）的图像，横坐标m为小车上配重片的质量。若力传感器测出小车受到的拉力为F，已知小车的质量为M，则图中直线的斜率为_，纵轴上的截距为_。