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《探究加速度與力、質量的關系》同步練習4

上傳人:feng****ing 文檔編號:78640467 上傳時間:2022-04-22 格式:DOC 頁數:8 大小:258KB
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1、5.2探究加速度與力、質量的關系 1. 為了探究力、質量與加速度三個物理量之間的關系, 可以在物體質量一定的情況下, 探究物體的加速度與 的關系;再在物體受力一定的情況下,探究物體的加速度跟 的關系?最后通過邏輯推理得出加速度與力、質量之間的關系,這種物理學常用的 探究方法叫 . 【答案】 力質量控制變量法 2. 外力是使物體產生 的原因.物體運動狀態(tài)發(fā)生改變時,物體一定具有 ,物體一定受到 的作用. 【答案】 加速度加速度外力 3. 在探究保持質量不變時加速度與物體受力間關系的實驗中,小車質量 M和砝碼質量m 分別選取下列四組值. A. M= 500g ,

2、 n分別為50 g、 70 g、100 g、125 g B. M= 500g , m分別為20 g、 30 g、40 g、50 g C. M= 200g , m分別為50 g、 75 g、100 g、125 g D. M= 200g , n分別為30 g、 40 g、50 g、60 g 若其它操作都正確,那么在選用 組值測量時所畫出的圖線較準確. 在選用此組 值,n取 g時實驗誤差較大. 【答案】 B 50 圖中前幾個點 4. 某次實驗用打點計時器交流電的頻率為 50 Hz ,紙帶的記錄如圖所示, 模糊,因此從A點開始每打五個點取一個計

3、數點,其中 B、CD E點的對應速度Vb = _m/s, Vc= m/s , Vd= m/s , Ve= m/s,由此測得小車的加速度是 m/s2 【答案】 0.478 m/s 0.253 m/s 0.328 m/s 0.403 m/s 0.75 m/s 的實驗裝置.其 5. 如右圖所示,是甲、乙兩個物體運動的 v — t圖象,根據圖象回答: (1)加速度大的物體為 ⑵速度變化快的物體為 ⑶ 如果它們受到的力相等,那么慣性大的物體為 ⑷如果它們的質量相等,那么所受力大的物體為 . 【答案】 ⑴甲(2)甲(3)乙(4)甲 6. 如圖所示是用

4、DIS實驗系統(tǒng)探究“物體運動的加速度與哪些因素有關” 中小車A是 對象,P的重力可看做是對小車的 , F是一個檢測小車加速度的 器,與 器相連的計算機顯示屏上顯示小車的加速度. 【答案】 研究拉力運動傳感數據采集 7?在運用上述實驗裝置時,當小車 (包括砝碼)質量n一定時,它的加速度 a與作用力F 1 的關系如表1所示;當作用力F —定時,a與m的關系如表2所示. 表1 F/N 0.14 0.28 0.43 0.55 0.68 a/m ?s 0.20 0.40 0.61 0.79 0.97 a/m ?s —2 0.44 0.5

5、6 0.73 0.89 1.08 1 mkg— 1 2.00 2.50 3.33 4.00 5.00 1 ⑴ 在圖甲、乙的兩坐標上分別作出 a— F和a— m圖線. (2)由圖甲可得出探究的結果是 ,由圖乙可得出探究的結果是 . 1 【答案】 ⑴ 圖略(2)當m一定時,ax F當F—定時,a^m的質量 &兩個實驗小組利用 6題圖所示實驗裝置,研究當 仃一定時,a與F的關系?其中, ⑴ 一個實驗小組得到小車運動的 a與F關系的圖象如下圖所示,直線不過坐標原點,原因是 — ; Fo的數值表示意義是 . (2)另一實驗小組做了三次實驗,得到三條圖線,

6、如下圖所示,發(fā)現各次的圖線傾斜程 度不同,說明 ;圖線的傾角的余切(即cot 0 )表示意義是 . 【答案】 (1)未平衡摩擦力 (2)小車質量不等 小車 9.兩個相同的小車并排放在光滑水平桌面上,小車前端系上細線, 線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤,盤里分別放有不同質量的砝碼 [圖 (a)].小車所受的水平拉力 F的大小可以認為等于砝碼(包括砝碼盤)所受 的重力大小?小車后端也系有細線,用一只夾子夾住兩根細線 [圖(b)],控制兩輛小車同時 由于兩個小車初速度都是零,運動時間又相同, s= at 2/2,即s * a,只要測出兩小車位 開始運動和結束運動. 移s之比

7、就等于測出它們的加速度 a之比. 實驗結果是:當小車質量相同時, ; 當拉力F相等時, . 實驗中用砝碼(包括砝碼盤)所受的重力G= mg!勺大小作為小車所受拉力 F的大小,這樣做 會引起實驗誤差.為了減小這個誤差, G與小車所受重力mg之間需要滿足的關系是: 【解析】 實驗過程中,當兩小車質量相同時, 砝碼(包括砝碼盤)重力越大,位移越大, 則加速度越大,進行實驗時會發(fā)現,加速度與所受拉力成正比; 若砝碼重力不變,即拉力不 變時,質量越大的小車位移越小, 即加速度越小.進行測量分析知,加速度與質量成反比. 砝碼(包括砝碼盤)的重力大于小車所受的拉力, 但如果砝碼的重力 G

8、遠小于小車的重力 m g時,G近似等于拉力F. 【答案】 加速度與拉力成正比 加速度與質量成反比 Gc Mg 10 ?用如下圖所示裝置,探究“加速度與力、質量的關系”的實驗中: (1) 某同學在接通電源進行實驗之前,將實驗器材組裝如圖所示?請你指出該裝置中錯 誤或不妥之處: . (2) 改正實驗裝置后,該同學順利地完成了實驗?下圖是他在實驗中得到的一條紙帶, 圖中相鄰兩計數點之間的時間間隔為 0.1 s,由圖中的數據可算得小車的加速度 a為 m/s2. 圈中數抵譚位同為:山 【解析】 (1)打點計時器必須使用交流電源,不能使用干電池;為保證細繩對小車的 拉

9、力作為小車受的合外力, 實驗前必須平衡摩擦力, 該裝置卻沒有平衡摩擦力; 為了在紙帶 上打下更多的點,實驗時小車的初始位置離打點計時器不可太遠. (2)加速度可用逐差法求出: s后兩段—S前兩段 a= 4T 一 [我〕一1.63] x 10 —2 = 4X 0.1 2 m/s 2 =0.195 m/s . 【答案】 (1)打點計時器不應使用干電池,應使用交流電源;實驗中沒有平衡小車的 摩擦力;小車初始位置離打點計時器太遠 (2)0.195 11 ?如下圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究 “加速度與物體受力的關系” 實驗裝置.用 拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小, 在長木板

10、上相距L= 48.0 cm的A B兩點各安裝一個速 度傳感器,分別記錄小車到達 A、B時的速率. 速度呻拉力恃感器速度傳的 B C (1)實驗主要步驟如下: ① 將拉力傳感器固定在小車上; ② 平衡摩擦力,讓小車做 運動; ③ 把細線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連; ④ 接通電源后自C點釋放小車,小車在細線拉動下運動, 記錄細線拉力F的大小及小車分 別到達A B時的速率Va、Vb; ⑤ 改變所掛鉤碼的數量,重復④的操作. (2)下表中記錄了實驗測得的幾組數據, vB- vA是兩個速度傳感器記錄速率的平方差, 則 加速度的表達式a= ,請將表

11、中第3次的實驗數據填寫完整 (結果保留三位有效數 字); 次數 F(N) vB— vA(m2/s 2) a(m/s 2) 1 0.60 0.77 0.80 2 1.04 1.61 1.68 3 1.42 2.34 4 2.62 4.65 4.84 5 3.00 5.49 5.72 (3) 由表中數據,在坐標紙上作出 a-F關系圖線; (4) 對比實驗結果與理論計算得到的關系圖線 (圖中已畫出理論圖線),造成上述偏差的 原因是 . 【解析】 (1)②平衡摩擦力,只要讓小車做勻速運動,就可以判斷出小車沿斜面向下 的重力的分力與摩擦力大小相等、方向相反. (2)根據速度與位移的關系式得 vB-vA= 2aL, 2 2 V B— Va 可解得a= 2L .利用這個表達式,把 vB— vA= 2.34 m 2/s 2和L= 48.0 cm 代入,可解得a~2. 44 m/s 2.(4)從第(3)問所描繪的圖象可看出,直線不過原點,說明沒有完全平衡摩擦力或拉 力傳感器讀數偏大. 2 2 Vb— Va 【答案】 ⑴勻速直線 (2) —2.44 (3)如圖所示 er/m e-1 (4)沒有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數偏大

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