高考物理同步（人教版） 第3章第4講 實驗：驗證牛頓運動定律③課后作業(yè)

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111 一、選擇題(每小題6分，共18分) 1．關于“探究加速度與力、質量的關系”的實驗，下列說法中正確的是 （ ） A.本實驗的研究對象是小車及小車上的砝碼 B.拉動小車運動的繩子張力實際等于懸掛物的重力 C.改變懸掛物重力的同時，在小車上增加砝碼，從而驗證加速度與力、質量的關系 D.為了完善實驗原理，減小實驗誤差，可以將小車、砝碼及懸掛物組成的整個系統(tǒng)作為研究對象 【解析】本實驗的研究對象是小車及小車上的砝碼，A正確.本實驗采用控制變量法，即保持小車及小車上的砝碼質量不變，改變懸掛物的重力，探究加速度與力的關系；保持懸掛物重力不變，改變小車和砝碼的質量，探究加速度和質量的關系，C錯.小車在加速運動過程中重物加速下落，懸掛物的重力大于繩子的張力，B錯.為此，可取小車、砝碼及懸掛物整體為研究對象，懸掛物的重力是系統(tǒng)整體所受合外力，可減小實驗誤差，D正確. 【答案】A、D 2.下圖是某些同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象，下列說法中正確的是 （ ） A.形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大 B.形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小 C.形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大 D.形成圖丁的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小 【解析】甲圖中，當F=0時，小車就有了加速度，可見是長木板傾角過大.乙圖中，→0時，小車質量很大，這時一開始小車的加速度不為零，說明使小車下滑的力已大于最大靜摩擦力，也是長木板傾角過大.同理，丙、丁都是長木板傾角過小. 【答案】A、D 3.關于“探究加速度與力、質量的關系”的實驗操作，下列說法中符合實際的是 （ ） A.通過同時改變小車的質量m及受到的拉力F的研究，能歸納出加速度、力、質量三者之間的關系 B.通過保持小車質量不變，只改變小車的拉力的研究，就可以歸納出加速度、力、質量三者之間的關系 C.通過保持小車受力不變，只改變小車質量的研究，應可以得出加速度、力、質量三者之間的關系 D.先不改變小車質量，研究加速度與力的關系，再不改變小車受力，研究加速度與質量的關系，最后歸納出加速度、力、質量三者之間的關系 【解析】做本實驗時采用的是控制變量法.必須控制某一量不變研究加速度與另一量的關系，不可能同時改變質量和力，故只有D正確. 【答案】D 二、非選擇題(共42分) 4．如圖所示，是某次利用氣墊導軌探究加速度與力、質量關系的實驗裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為小盤和砝碼，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計時器，F(xiàn)為蓄電池，電壓為6 V，G是電鍵，請指出圖中的三處錯誤： （1）____________________________； （2）_____________________________； （3）______________________________. 【答案】（1）B接滑塊的細線應水平（或與導軌平行） （2）C滑塊離計時器太遠 （3）E電火花計時器用的是220 V的交流電，不能接直流電. 5.（14分）在“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”實驗中，某小組設計了如圖所示的實驗裝置.圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細線，細線跨過定滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，然后同時停止. （1）在安裝實驗裝置時，應調整滑輪的高度，使 ，在實驗時，為減小系統(tǒng)誤差，應使砝碼盤和砝碼的總質量 （選填“遠大于”、“遠小于”或“等于”）小車的質量. （2）本實驗通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小，能這樣比較，是因為 . 【答案】（1）小車與滑輪之間的細線與軌道平行 遠小于 （2）兩車從靜止開始勻加速直線運動，且兩車運動的時間相同，其加速度與位移成正比 6． (16分) 某同學探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關系，圖（a）為其實驗裝置簡圖.（交流電的頻率為50 Hz） （1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，紙帶上相鄰計數(shù)點間有4個點未畫出，則小車的加速度大小為_________. （2）保持小盤和砝碼質量不變，改變小車質量m，分別得到加速度a與質量m及對應的，數(shù)據(jù)如下表： 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 小車加速度 1.80 1.65 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小車質量 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60 請在下圖中畫出a- 圖線，并根據(jù)后5組數(shù)據(jù)得出的圖線求出小車加速度a與質量倒數(shù)之間的關系式：_____________.解釋由前3組數(shù)據(jù)得到圖線形狀不準確的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________. 【解析】（1）由逐差法得 a==0.64 . （2）a=（） 由前3組數(shù)據(jù)得到的圖線已逐漸發(fā)生了偏移，這是由于小車質量比較小時，不能滿足小車質量遠大于小盤及砝碼的質量，小車所受合外力已變小. 【答案】（1）0.64 （2）見解析圖a=（） 見解析  111