2019-2020年高三物理一輪復習 第3章 第4講 實驗四：探究加速度與力、質(zhì)量的關系練習(I).doc
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2019-2020年高三物理一輪復習 第3章 第4講 實驗四：探究加速度與力、質(zhì)量的關系練習(I) 1.(xx課標Ⅰ,22,6分)某同學利用圖(a)所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應關系圖,如圖(b)所示。實驗中小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200 g,實驗時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細繩和輕定滑輪,小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機得到,回答下列問題: 圖(a) 圖(b) (1)根據(jù)該同學的結(jié)果,小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成 (填“線性”或“非線性”)關系。 (2)由圖(b)可知,a-m圖線不經(jīng)過原點,可能的原因是 。 (3)若利用本實驗裝置來驗證“在小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論,并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力,則實驗中應采取的改進措施是 。鉤碼的質(zhì)量應滿足的條件是 。 2.[xx天津理綜,9(2)]某實驗小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系。 ①下列做法正確的是 (填字母代號) A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使牽引木塊的細繩與長木板保持平行 B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時,將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上 C.實驗時,先放開木塊再接通打點計時器的電源 D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度 ②為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力,應滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量 木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。(填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于”) ③甲、乙兩同學在同一實驗室,各取一套圖示的裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關系,分別得到圖中甲、乙兩條直線。設甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙,甲、乙用的木塊與木塊間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙,由圖可知,m甲 m乙,μ甲 μ乙。(填“大于”、“小于”或“等于”) 1.答案 (1)非線性 (2)存在摩擦力 (3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力 遠小于小車的質(zhì)量 解析 (1)將圖(b)中各點連線,得到的是一條曲線,故a與m的關系是非線性的。 (2)由圖(b)可知,當鉤碼質(zhì)量不為零時,在一定范圍內(nèi)小車加速度仍為零,即鉤碼對小車的拉力大于某一數(shù)值時小車才產(chǎn)生加速度,故可能的原因是存在摩擦力。 (3)若將鉤碼所受重力作為小車所受合力,則應滿足三個條件,一是摩擦力被平衡,二是繩平行于軌道平面,此二者可保證繩對車的拉力等于車所受合力,設繩的拉力為T,由mg-T=ma、T=Ma有T=g=,可見當m?M時才有T≈mg,故第三個條件為m?M。 2.答案?、貯D?、谶h小于?、坌∮凇〈笥? 解析 ①平衡木塊受到的滑動摩擦力時應連好紙帶,以保證木塊受到的合外力為繩子拉力T,同時砝碼桶不能通過定滑輪拴在木塊上,B項錯誤。為保證小車在由靜止開始運動的同時打點,應先接通電源再放開小車,所以C項錯誤。 ②設砝碼和桶的總質(zhì)量為m,木塊及上面砝碼的總質(zhì)量為M,由牛頓第二定律:對m有mg-T=ma,對M有T=Ma?T=mg,可看出當m?M時T≈mg。 ③F=0時圖線與a軸交點為只有摩擦力作用時木塊的加速度值,μmg=ma?a=μg,由a甲>a乙,可知μ甲>μ乙;a=0時的臨界拉力F為各自的最大靜摩擦力即滑動摩擦力,由題圖可知μ甲m甲g<μ乙m乙g,由μ甲>μ乙,得出m甲
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