高中物理 第5章 研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 5_2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版必修1

《高中物理 第5章 研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 5_2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第5章 研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 5_2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版必修1（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

5.2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，為驗(yàn)證小車的質(zhì)量m不變時(shí)加速度a與作用力F成正比，學(xué)生甲、乙、丙、丁分別選取四組小車的質(zhì)量m及鉤碼的質(zhì)量M做實(shí)驗(yàn). 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69370240】 甲：m＝500 g，M分別為50 g、70 g、100 g、125 g 乙：m＝500 g，M分別為20 g、30 g、40 g、50 g 丙：m＝500 g，M分別為50 g、70 g、100 g、125 g ?。簃＝500 g，M分別為30 g、40 g、50 g、60 g 若其他操作都正確，那么學(xué)生 利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的aF圖像較準(zhǔn)確． 【解析】　牽引小車加速運(yùn)動(dòng)的重物為鉤碼，為使小車所受拉力近似等于鉤碼重力，應(yīng)保持鉤碼重力遠(yuǎn)小于小車重力．據(jù)此分析以上4組數(shù)據(jù)可知，乙同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖像較準(zhǔn)確． 【答案】　乙 2．下面是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)步驟： ①用天平測(cè)出小車質(zhì)量M和小盤質(zhì)量m ②安裝好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在小車上裝好紙帶 ③調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜程度 ④在小盤中加入適量的砝碼m1 ⑤保持小車質(zhì)量一定時(shí)，探究加速度與力的關(guān)系 ⑥保持小車所受拉力一定時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系 (1)步驟③的目的是 ． (2)步驟④中，要求小盤和砝碼總質(zhì)量(m＋m1) (填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”)小車質(zhì)量M. (3)步驟⑤和⑥，表明該實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是 ．　 【解析】　(1)步驟③是為了平衡小車與木板、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力，使小車所受的合力等于小盤和砝碼的重力． (2)步驟④中，要求小盤和砝碼總質(zhì)量(m＋m1)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M. (3)該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法． 【答案】　(1)平衡摩擦力 　(2)遠(yuǎn)小于　(3)控制變量法 3．(2016廣州高一檢測(cè))如圖526所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，在圖示狀態(tài)下開始做實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)的裝置和操作中的主要錯(cuò)誤是(至少寫出三個(gè)錯(cuò)誤): 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69370241】 圖526 (1)． (2)． (3)． 【解析】　由圖可知，本實(shí)驗(yàn)存在以下錯(cuò)誤： ①長(zhǎng)木板右端未墊高以平衡摩擦力(或沒(méi)有平衡摩擦力)； ②錯(cuò)用了直流電源(或應(yīng)該用交流電)； ③牽引小車的細(xì)線與板不平行； ④開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車離滑輪太近(或小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)、牽引小車的細(xì)線太短)； ⑤鉤碼不能滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，應(yīng)換用砂桶(只說(shuō)換用桶不給分，必須說(shuō)明原因才行) 【答案】　見(jiàn)解析 4．(2016清遠(yuǎn)高一檢測(cè))用圖527(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律． (a) 　　(b) 圖527 ①某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的aF圖像，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí) ．圖中a0表示的是 時(shí)小車的加速度． ②某同學(xué)得到如圖528所示的紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz. A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)．Δs＝sDG－sAD＝ cm.由此可算出小車的加速度a＝ m/s2(保留兩位有效數(shù)字)． 圖528 【解析】　由圖縱截距可知，作用力為零時(shí)就運(yùn)動(dòng)了，說(shuō)明長(zhǎng)木板的傾角過(guò)大；F＝0，說(shuō)明未掛沙桶；位移差Δs＝sDG－sAD＝(6.50－2.60)cm－(2.60－0.50) cm＝1.80 cm；加速度a＝＝ m/s2＝5.0 m/s2. 【答案】　①長(zhǎng)木板的傾角過(guò)大(能答到這個(gè)意思即可)　未掛砂桶?、?.80　5.0 5．(1)在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，以下操作正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69370242】 A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)線通過(guò)定滑輪系在小車上 B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 C．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力 D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先放開小車，后接通電源 (2)表中是該實(shí)驗(yàn)所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù). 組別 小車質(zhì)量m/kg 受力F/N 加速度a/(ms－2) 1 0.5 0.25 2 0.50 3 1.00 4 1.0 5 1.5 若利用1、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，則2、3組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量分別為 、 ；若利用3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，則4、5組數(shù)據(jù)中物體所受的力分別為 、 .　 【解析】　(1)平衡摩擦力時(shí)，是使小車所受重力沿斜面向下的分力與小車向前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力相等，故應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，但不需要將重物用細(xì)線通過(guò)定滑輪系在小車上，所以B對(duì)，A錯(cuò)；每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，C對(duì)；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，后放開小車，D錯(cuò)． (2)若用1、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，需保持小車的質(zhì)量一定，即1、2、3三組數(shù)據(jù)中小車質(zhì)量相等，都為0.5 kg；若利用3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，需保持3、4、5三組數(shù)據(jù)中小車受到的F相等，都為1.00 N. 【答案】　(1)BC (2)0.5 kg　0.5 kg　1.00 N　1.00 N [能力提升] 6．在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖529所示的實(shí)驗(yàn)裝置． 圖529 (1)由于滑塊M與軌道間有氣墊，所以M受到的阻力極小，可以忽略不計(jì)．實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平； (2)為了使鉤碼所受的重力等于使滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)的力，要求所掛鉤碼的質(zhì)量m與滑塊的質(zhì)量M應(yīng)滿足什么關(guān)系？ (3)實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)如下表所示： m＝0.004 kg，兩光電門之間的距離x＝0.500 m 次數(shù) 1 2 3 4 5 M/kg 0.440 0.660 0.880 1.100 1.320 /(kg－1) 2.273 1.515 1.136 0.909 0.758 v1/(ms－1) 0.8926 0.7464 0.6412 0.5892 0.5530 v2/(ms－1) 1.273 1.056 0.9068 0.8235 0.7628 a/(ms－2) 0.825 0.557 0.411 0.331 0.276 試根據(jù)表中所給的數(shù)據(jù)，在如圖5210所示的坐標(biāo)系中先標(biāo)出各坐標(biāo)軸所表示的合適的物理量及標(biāo)度，然后作出相關(guān)圖像． 圖5210 進(jìn)而完成探究在相同力的作用下，物體的加速度與滑塊質(zhì)量的關(guān)系． 【解析】　(1)接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的(或輕推滑塊，滑塊能做勻速直線運(yùn)動(dòng))． (2)m要比M小得很多(或m?M)． (3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作出a的圖像，如圖所示． 結(jié)論：在保持物體所受的合力不變的情況下，物體的加速度跟質(zhì)量成反比． 【答案】　見(jiàn)解析