2019-2020年高中物理第4章牛顿运动定律2实验探究加速度与力质量的关系课时作业新人教版必修

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1、2019-2020年高中物理第4章牛顿运动定律2实验探究加速度与力质量的关系课时作业新人教版必修1．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法：(1)实验环境的等效法：_平衡摩擦力法__；(2)实验条件设计的科学方法：_控制变量法__；(3)实验原理的简化：_近似法__，即当小车质量M车≫m沙时，细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g；(4)实验数据处理的科学方法：_图象法__；(5)由a－M车图象转化为a－图象，所用的科学方法：_化曲为直法__。(以上各题均选填“理想实验法”、“图象法”、“平衡摩擦力法”、“化曲为直法”、“控制变量

2、法”或“近似法”)解析：(1)由于小车运动受到摩擦阻力，所以要进行平衡摩擦力，以减小实验误差，称为平衡摩擦力法；(2)在探究加速度、力与质量三者关系时，先保持其中一个量不变，来探究其他两个量之间的关系，称为控制变量法；(3)当小车质量M车≫m沙时，细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g，称为近似法；(4)通过图象研究实验的结果，称为图象法；(5)在作图时，由a－M车图象转化为a－图象，使图线由曲线转化为直线，称为化曲为直法。2．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和F关系的有关资料记录在表一中。将测得的反映加速

3、度a和质量M关系的有关资料记录在表二中。表一a/(m·s－2)1.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00表二a/(m·s－2)2.042.663.233.98/kg－10.500.670.801.00(1)根据表中所列数据，分别画出a－F图象和a－1/M图象。(2)由图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为_正比关系__；当F一定时，a与M的关系为_反比关系__。(3)由a－F图象可知M＝_0.5kg__。(4)由a－1/M图象可知，F＝_4N__(保留一位有效数字)。答案：(1)a－F图象和a－1/M图象分别如图甲、乙所示。解析：本题主要考查

4、对实验数据的处理和分析，从而得到正确的实验结论，若a与F成正比，a与1/M成正比，那么a－F图象和a－1/M图象都应是一条过原点的直线，同时因实验中不可避免地出现误差，描出的点不在一条直线上是很正常的，连线时应使尽可能多的点在直线上，不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不需考虑；另外可以从图象的斜率的物理意义出发求出相应的物理量。3．(福建省福州市八县一中xx～xx学年高一上学期期末)某研究性学习小组用如图1所示的装置探究牛顿第二定律，该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力

5、。(1)对该实验，以下说法中正确的是_CD__。A．将电磁打点计时器接在6V电压的干电池组上，先接通电源，再放开小车B．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力C．实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量D．细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力(2)某同学在做实验时，不慎将已平衡好摩擦力的长木板下面垫的小木片向远离定滑轮端移动一段距离而没有发现，那么描绘出来的a－F图象应是图2中的哪一个？_B__(3)如图3所示是某同学在实验中打出的一条纸带，O、A、B、C、D为

6、在纸带上所选的计数点，相邻计数点间还有四个点，所用交变电源的频率为50Hz，量出相邻计数点之间的距离分别为：OA＝2.40cm，AB＝2.81cm，BC＝3.24cm，CD＝3.64cm。则打点计时器打下C点的瞬时速度vC＝_0.344__m/s，该物体运动的加速度a＝_0.418__m/s2(结果均保留三位有效数字)解析：(1)电磁打点计时器应接在电压为6V以下的交流电源上，故A错误；平衡摩擦力时，砂桶和砂不能挂在小车上，故B错误；当小车的质量远大于砂和砂桶的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和砂桶的总重力大小，故C正确；细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶

7、和砂的总重力，故D正确，故选C、D。(2)长木板下面垫的小木片向远离定滑轮端移动一段距离，导致木板倾角减小，平衡摩擦力不够，因此当存在一微小拉力F时，物体的加速度为零，故A、C、D错误，B正确。(3)相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则相邻计数点时间间隔为0.1s；所以有：vC＝＝m/s＝0.344m/s根据Δx＝aT2有：a＝＝m/s2＝0.418m/s2。能力提升1．(湖北咸宁市xx～xx学年高一上学期期末)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置．图中上下两层水平轨道表面光滑，