【優(yōu)化方案】2020浙江高考物理總復(fù)習(xí) 第3章 實(shí)驗(yàn)四探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系知能優(yōu)化演練 大綱人教版

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1、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 1．在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車來(lái)做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過(guò)定滑輪拴在小車上 B．連接砝碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長(zhǎng)木板保持平行 C．平衡摩擦力后，長(zhǎng)木板的位置不能移動(dòng) D．小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接電源再釋放小車 解析：選A.本題考查實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，選項(xiàng)A中平衡摩擦力時(shí)，不能將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼(或小桶)拴在小車上，A錯(cuò)；選項(xiàng)B、C、D符合正確的操作方法，B、C、D對(duì)． 2．關(guān)于探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中符合實(shí)際的是(　　)

2、A．通過(guò)同時(shí)改變小車的質(zhì)量m及受到的拉力F的研究，能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 B．通過(guò)保持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力的研究，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 C．通過(guò)保持小車受力不變，只改變小車質(zhì)量的研究，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 D．先不改變小車質(zhì)量，研究加速度與力的關(guān)系；再不改變力，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 答案：D 3．(2020年杭州模擬)用如圖3－4－9所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫出的a-F

3、圖象為下圖中的直線Ⅱ.直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是(　　) 圖3－4－9 A．實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力 B．甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了 C．實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力 D．乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了 答案：BC 4.如圖3－4－10所示是在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的三條a－F圖線，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖3－4－10 A．三條傾斜直線所對(duì)應(yīng)繩的拉力相同 B．三條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的總質(zhì)量不同

4、C．直線1對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的總質(zhì)量最大 D．直線3對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的總質(zhì)量最大 解析：選BD.由F＝ma得a＝F，斜率越大，質(zhì)量越小，故B、D選項(xiàng)正確． 5．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，在研究加速度a與小車的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于沒(méi)有注意始終滿足M?m的條件，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖3－4－11中的(　　) 圖3－4－11 解析：選D.在本實(shí)驗(yàn)中，小車的加速度a＝＝，則繩中的張力F＝，在研究加速度跟小車質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，保持m不變，若橫軸為1/(M＋m)，則a－圖象應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的直線，當(dāng)滿足M?m時(shí)，a≈，a－圖象還可以滿足圖象是過(guò)原點(diǎn)的直線；當(dāng)小車的質(zhì)量變小，不滿足M?m時(shí)

5、斜率將變小，圖象便發(fā)生彎曲．故選D. 6.(2020年臺(tái)州模擬)如圖3－4－12所示，在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的演示實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個(gè)相同的小車所受拉力分別為F1、F2，車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開夾子后經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間兩車的位移分別為x1、x2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有(　　) 圖3－4－12 A．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，x1＝2x2 B．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，x2＝2x1 C．當(dāng)m1＝2m2、F1＝F2時(shí)，x1＝2x2 D．當(dāng)m1＝2m2、F1＝F2時(shí)，x2＝2x1 解析：選A.題中m1和m2是車中砝碼的質(zhì)量，絕不能認(rèn)為是小車的質(zhì)量．

6、當(dāng)m1＝m2時(shí)，兩車總質(zhì)量仍相等，因F1＝2F2，則a1＝2a2.由x＝at2知，A正確，B錯(cuò)誤；若m1＝2m2，兩車總質(zhì)量關(guān)系未知，故C、D不能確定． 7．(2020年高考江蘇卷)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3－4－13甲所示． 圖3－4－13 (1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a＝________ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上

7、取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 砝碼盤中砝碼總重力F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a(m·s－2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a－F的關(guān)系圖象． 圖3－4－14 (3)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過(guò)原點(diǎn)．請(qǐng)說(shuō)明主要原因． 解析：(1)a＝＝ m/s2＝0.16 m/s2或a＝＝ m/s2＝0.15 m/s2. (2)見(jiàn)答案． (3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，

8、而表中數(shù)據(jù)漏計(jì)了砝碼盤的重力，導(dǎo)致合力F的測(cè)量值小于真實(shí)值，a－F的圖線不過(guò)原點(diǎn)． 答案：(1)0.16(0.15也算對(duì))　(2)如圖所示 (3)未計(jì)入砝碼盤的重力 8．(2020年高考山東卷)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3－4－15所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系．彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測(cè)出間距d.開始時(shí)將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小．再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下

9、彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間t. 圖3－4－15 (1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝________；為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)________． (2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系．下列圖象中能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是________． 圖3－4－16 (3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是________． A．可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小 B．可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) C．可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小 D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度 解析：(1)由于木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且初速度為零，故有：d＝at2，則a＝.為減小測(cè)量加速度的偶然誤差，可以采用多次測(cè)量取平均值的方法． (2)以礦泉水瓶為研究對(duì)象，設(shè)其質(zhì)量為m，則有mg－F0＝ma，即a＝g－可知a－F圖象不過(guò)原點(diǎn)，a、b項(xiàng)錯(cuò)；由于m逐漸增大，故a－F圖象的斜率應(yīng)逐漸減小，c項(xiàng)對(duì)，d項(xiàng)錯(cuò)． (3)不論用什么方法改變拉力的大小，都不能改變滑動(dòng)摩擦力的大小，A項(xiàng)錯(cuò)；由于用加水的方法每次增加的拉力可大可小，故B、C項(xiàng)對(duì)；用兩種方法都可以獲得較大加速度，故D項(xiàng)錯(cuò)． 答案：(1)　保持F1不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量，求平均值　(2)c　(3)BC