物理同步课课练:(实验)探究加速度与力、质量的关系
1.在探究牛顿第二定律的实验中,使用气垫导轨的主要目的是
A.减小噪声 B.减小滑块速度 C.增加摩擦力 D.减小摩擦力 2.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,下面的说法中正确的是
A.平衡摩擦力时,小桶应用细线通过定滑轮系在车上,但小桶内不能装砂
B.实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于砂和小桶的质量
C.实验中如用纵坐标表示加速度,用横坐标表示小车和车内砝码的总质量,描出相应的
点在一条直线上,即可证明加速度与质量成反比
D.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力 3.在“研究牛顿运动定律的实验”中,某同学在水平实验桌上放置一端有定滑轮的长木板,将
不带定滑轮的一端适当垫起的目的是
A.让小车下滑时有加速度 B.让小车下滑时有初速度
C.平衡摩擦力 D.这样做没有意义
4.关于“验证牛顿第二定律”实验中验证“作用力一定时,加速度与质量成反比”的实验过程,
以下做法中正确的
A.平衡摩擦力时,应将装沙的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通电源
mgD.可以从天平测出沙桶和沙质量m和小车质量M,直接用公式求出加速度 a,M5.根据牛顿第二定律实验做出的a-F图线应该如图中图线1所示,有同学根据实验做出图线(如图中的图线2所示),其实验过程中不符合实验要求的原因是________,有同学根据实验做出的图线(如图中的图线3所示),其实验过程中不符合实验要求的原因是______。
6.在探究加速度a与合力F及质量M的关系的实验中,为了得出与F的关系,要保持M不变,这种方法叫 ;若作出的a—F图象如图示,则可能的原因
是 。
7.在验证牛顿第二定律的实验中,某位同学通过测量,把砂和砂桶的总重量当作小车的合外力
F,作出a-F图线。如图中的实线所示。试分析:图线不通过坐标原点O的原因是 ;图线上部弯曲的原因是 。
8.下表是某物理老师上“牛顿第二定律”一课时演示实验所记录的部分实验数据: ,2ams/(),
组别 小车质量m/kg 受力F/N 加速度1 0.5 0.25
2 0.50
3 1.00
4 1.0
5 1.5
若利用l、2、3三组数据探究加速度与受力的关系,则2、3组数据中物体的质量分别为 , ;若利用3、4、5三组数据探究加速度与物体质量的关系,
则4、5组数据中物体所受的力分别为 , 。 9.如图是某同学利用教材提供的
进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时,正要打开
夹子时的情况。某同学指出了实验时的几个错误,其说法正确的是
A.该实验前没有平衡摩擦力
B.拉小车的细线应平行桌面
C.实验电源应为交流电电源
D.小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远 10.在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中,某小组
呢如图所示的实验装
置。图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过定滑轮并挂上砝码盘,
两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使小车同时开始运动,然后同时停止。
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使_________________________________;
在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量___________小车的质量(选填“远大于”、“远小于”、“等于”)。
(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为
11.探究物体的加速度与力、质量的关系实验如下:
(1)在探究物体的的关系时,应保持 不变,分别改变施加在物体上的.....
水平拉力F,测出相对应的加速度a。
(2)在探究物体的的关系时,应保持 不变,分别改变物体的质........
量m,测出相对应的加速度a。
(3)如果1图象是通过坐标原点的一条直线,则说明 。 a,m
A.物体的加速度a与其质量m成正比
B.物体的加速度a与其质量m成反比
C.物体的质量m与其加速度a成反比
D.物体的质量m与其加速度a成反比
12.利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中,若保持桶和砂的总质量不变,改变
、M,则M和M1212小车内砝码的总质量时,利用纸带上的数据可以算出小车的速度,取其中的两次实验结果,
关系为 作出小车的速度图像如图所示,设前后两次小车与砝码的总质量分别为M
A.M>M 12
B.M<M 12
C.M=M 12
D.三者都有可能
13.在利用图所示的装置进行“验证牛顿第二定律”的实验中,为了使小车受到合外力等于小沙
桶和沙的总重量,通常采用如下两个
:(A)平衡摩擦力:将长木板无滑轮的一端下面垫
一小板,反复移动木块的位置,直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运
动;(B)调整沙的多少,使沙与小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M,在实际操
1作中一般取m约为M的。 100
请问:
(1)以上哪一个措施中有何重大错误?
(2)在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变。反复改变沙的质量,并测得一系列数据,结果发现小车受到的合外力(小桶及砂重量)与加速度的比值略大于小桶及沙
的总质量M,经检查发现滑轮非常光滑,打点计时器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力,
那么出现这种情况的主要原因是什么?
14.贝贝和晶晶在探究牛顿第二定律的过程中分别采用了以下方案:两人都在水平桌面上放上
一端带有定滑轮的长木板,将相同质量的滑块放在木板上后,贝贝在滑块上用绳子连接重物A;
晶晶则直接在滑块上施加竖直向下的拉力F。物体A受的重力和拉力F大小相同,如图所示。不计物体与长木板间的摩擦,也不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦,若m
运动的加速度为a,11
m运动的加速度为a,那么: 22
和a的大小关系是 ; 12
(2)在上面的探究过程中,若物体与长木板间的摩擦不能忽略,贝贝的方案中如何才能(1)a
将实验误差减小,请你至少说出两条:
? ;
? 。
(3)若贝贝通过改变拉绳的重物A的质量进行多次实验,并根据记录的实验数据描出如
图所示的F—a图像,则该图像表明贝贝实验中可能存在的问题是 。
15.在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器
(接收器)固定在轨道一端.实验中把重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据。
a/ms
-2 2.01 2.98 4.02 6.00
F/N 1.00 2.00 3.00 5.00
(1)实验中使用位移传感器和计算机,可以便捷地获取信息和处理信息,所获取的信息
是_________________________;
(2)在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线;
(3)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是:_____ __________;
(4)如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,如图(b)所示.从理论上分析,该实验图线的斜率将___________。(填“变大”,“变小”,“不变”) 16. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点
的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。2.(结果保留两位有效数字) 该小车的加速度a=______m/s
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取
一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 砝码盘中砝码总重
力F(N)
加速度a(m?s-20.69 1.18 1.66 2.18 2.70 )
请根据实验数据作出a-F的关系图像.
a-F图线不通过原点,请说明主要原因。
17.如图所示,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(3)根据提供的试验数据作出的
实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力大
小作为___________,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a-F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________________________。
(3)(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.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
1.D
2.BD
:m>>m′是为了减小系统误差,平衡摩擦力时必须将小车后面的纸带连好。 3.C
4.B
5.平衡摩擦力过度;实验中未满足m<<M的条件和平衡摩擦力不够 6.控制变量法,平衡摩擦力时长木板的倾角过大
7.平衡摩擦力时木板倾角太大;没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量 8.0.5;0.5;1.00;1.00
9.ABCD
10.(1)小车与滑轮之间的细线水平(或与轨道平行);远小于;(2)两车从静止开始作匀加速直线运动,且两车的运动时间相等,据S= 12aT知,S与a成正比 2
11.(1)质量;(2)力;(3)B
12.B
13.(1)中平衡摩擦力时,不应用小桶拉动小车做匀速运动,应让小车自身下滑来平衡
摩擦力即可。(2)由于小桶及砂的向下做匀加速运动,拉小车的实验力F,mg,而处
Fmg理数据时又将F,mg处理,因此,。 Mmggaa
14.(1)a