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2019年高中物理 第四章 力與運動 第三節(jié) 探究加速度與力、質量的定量關系課時跟蹤訓練（含解析）粵教版必修1 [課時跟蹤訓練] 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．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，就可以得出加速度、力、質量三者之間的關系 D．先保持小車質量不變，研究加速度與力的關系；再保持小車受力不變，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：探究加速度與力、質量的關系時，先保持質量不變，研究加速度與力的關系；再保持受力不變，研究加速度與質量的關系。再總結出加速度與力、質量的關系。所以，只有選項D正確。 答案：D 2．甲、乙兩個實驗小車，在同樣的合外力作用下，甲車產(chǎn)生的加速度是1.5 m/s2，乙車產(chǎn)生的加速度是4.5 m/s2，甲車的質量m甲和乙車的質量m乙之比為(　　) A．1∶3　　　　　　　　　　 B．3∶1 C．1∶1 D．無法確定 解析：在同樣的合外力作用下物體的加速度與它的質量成反比。＝＝＝3，故B選項正確。 答案：B 3．(雙選)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上等于懸掛物的重力 C．可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，減少實驗誤差，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對。 答案：AD 4．用如圖1所示的實驗裝置來驗證加速度與力的關系時，為消除摩擦力的影響，實驗前必須平衡摩擦力。某同學平衡摩擦力時是這樣操作的：將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止。然后不斷改變對小車的拉力F，他得到M(小車質量)保持不變情況下的a－F圖線是圖2中的(　　) 圖1 圖2 解析：該同學做實驗時實際上是平衡摩擦力過度，故沒有拉力F之前已經(jīng)有加速度，故C正確。 答案：C 5．在探究加速度與力、質量的關系時，繪制出的下列圖像中，哪些是正確的(　　) 圖3 解析：在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，我們得到了以下結論，當物體的質量一定時，物體加速度的大小與物體所受合外力的大小成正比，A項正確，B錯誤；當物體所受合外力一定時，物體加速度的大小與質量的倒數(shù)成正比，C、D均錯誤。 答案：A 6.(雙選)如圖4所示為探究加速度與力的關系時，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的a－F圖像，圖中的直線 Ⅰ 為甲同學畫出的，圖中的直線 Ⅱ 為乙同學畫出的。直線 Ⅰ、Ⅱ 在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是(　　) 　 圖4 A．實驗前甲同學沒有平衡摩擦力 B．甲同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了 C．實驗前乙同學沒有平衡摩擦力 D．乙同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了 解析：圖線Ⅰ在縱軸上有較大的截距，說明在繩對小車的拉力F＝0(還沒有掛鉤碼)時，小車就有了沿長木板向下的加速度a0，說明平衡摩擦力時長木板傾角過大。圖線Ⅱ在橫軸上有較大的截距，說明乙同學在實驗前沒有平衡摩擦力，因此在繩對小車有了較大的拉力F以后，小車的加速度仍然為零。故選項B、C正確。 答案：BC 7．(雙選)在利用氣墊導軌做探究加速度a與質量m、合外力F的定量關系時，若滑塊擋光板寬為Δs、經(jīng)過光電門的時間為Δt、經(jīng)過光電門的瞬時速度為v、兩光電門的距離為s，則下列說法正確的是(　　) A．滑塊過光電門的瞬時速度v＝ B．計算加速度的公式是vt2－v02＝2as C．計算加速度的公式是s＝at2 D．計算加速度的公式是s＝v0t＋at2 解析：因為擋光片很窄，所以可以用平均速度表示瞬時速度，A正確；測出瞬時速度v0、vt之后，再測量兩個光電門間的距離s，根據(jù)vt2－v02＝2as就能計算滑塊的加速度，因此B正確；因為實驗中不是測量滑塊經(jīng)過兩光電門的時間t，因此C、D錯誤。 答案：AB 8．現(xiàn)測得某一物體在所受合外力F一定時，a與m的關系數(shù)據(jù)如下表所示： a/(ms－2) 2.04 2.66 3.23 3.98 m/kg 2.00 1.50 1.25 1.00 (1)根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，在圖5中畫出a－圖像。 圖5 (2)由a－圖像可知，當F一定時，a與m成________關系。 解析：要畫a－圖像，需要先求出對應的，其數(shù)據(jù)分別為0.50、0.67、0.80和1.00，然后描點，連線，結果如圖所示。由圖像可知，a與成正比，即a與m成反比。 答案：(1)見解析　(2)反比 9．某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗，圖6(a)為實驗裝置簡圖。(所用交流電的頻率為50 Hz) 圖6 (1)為了研究加速度和質量的關系，在實驗中必須采用控制變量法，應保持________不變，用砂桶及砂所受的重力作為________，圖(b)為某次實驗得到的紙帶，實驗數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________ m/s2。(保留三位有效數(shù)字) (2)在本次實驗中，實驗小組通過改變小車質量共做了8組實驗，得到下表所示的實驗數(shù)據(jù)，通過分析表中數(shù)據(jù)，你得出的結論是：________________________。 實驗序號 1 2 3 4 5 6 7 8 小車加速 度a/ms－2 0.633 0.572 0.497 0.418 0.332 0.250 0.167 0.101 小車質量 m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 現(xiàn)需通過圖像進一步驗證你的結論，可利用表格數(shù)據(jù)作圖，應在坐標紙中畫出________圖線。 解析：(1)采用控制變量法研究加速度與質量的關系，需將外力F保持不變，平衡摩擦后，可將砂桶及砂的重力等效為F；紙帶上有六組數(shù)據(jù)，充分利用數(shù)據(jù)，采用“逐差法”計算，即有a＝＝0.64 m/s2。 (2)通過1、5、7組數(shù)據(jù)，可看到質量加倍，加速度在誤差范圍內減半，故加速度與質量成反比例關系；a－m圖線為曲線，并不能說明是成反比例關系，故應作a－圖線。 答案：(1)拉力F　小車所受拉力　0.64 (2)在小車在所受外力不變的條件下，加速度與質量成反比列關系　a－