1.为了研究加速度跟力和质量的关系,应该采用的研究实验方法是
( )
A.控制变量法 B.假设法 C.理想实验法 D.图象法 答案:A
2.在某次探究加速度和力的关系的实验中,某人得到的a-F图象如右图所示,从这个实验图象可以得到的结论中正确的是
( )
A.这些点并不全是在一条通过原点的直线上,因此,不能认为当m一定时,a与F成正比
B.在实验中总是会出现误差的,这些点偏离这条过原点的直线的原因,可能是误差造成的,如果没有误差,这些点是不会偏离该直线的.因此可以认为:当m一定时,a与F成正比
C.当m一定时,a与F成正比这条规律应该不会错.实验得的结果与该规律不符合是实验做错了
D.上述说法都是错的 答案:B
解析:实验中误差是不可避免的,所以总会存在一些偏差.
3.如图所示,是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图,图中A为沙桶和沙,B为定滑轮,C为滑块及上面添加的砝码,D为纸带,E为电火花计时器,F为蓄电池,电压为6V,G是电键,请指出图中的三处错误:
(1)__________________________; (2)__________________________; (3)__________________________. 答案:见解析
解析:(1)B接滑块的细线应水平(或与导轨平行) (2)C滑块离计时器太远
(3)E电火花计时器用的是220V的交流电,不能接直流电
4.某同学做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,画出了如图所示的三条图线,这三条图线表示实验中的__________不同.
答案:小车的质量
5.在探究物体的加速度与力、质量的关系时,下列说法中正确的是
( )
A.同时测出物体的质量、加速度和力,能容易发现三者之间的关系
B.保持物体的质量不变,一定要测出加速度的数值,才能找出加速度与力的关系 C.可以利用物体做自由落体运动来探究加速度与质量的关系
D.如果加速度与力的图象是一条过原点的倾斜直线,则加速度与力成正比 答案:D
解析:判断三个量之间的关系时,应控制一个量不变,来探究另两个量之间的关系,即采取控制变量法,A错;本实验只是探究两个量之间的关系,只要找到二者之间的比例关系即可,不一定要测出加速度的具体数值,B错;自由落体运动加速度g=a;不随质量而变化,C错.
6.在探究加速度与力、质量的关系的实验中备有下列器材:
A.打点计时器 B.天平 C.秒表 D.低压交流电源 E.电池 F.纸带 G.细绳、砝码、小车、小盘 H.薄木板 I.装有沙的小桶
其中多余的器材是__________________. 缺少的器材是______________________.
答案:C、E 毫米刻度尺、带滑轮的长木板.
7.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,下列说法中正确的是( ) A.为了减小实验误差,悬挂物的质量应远小于车和砝码的质量
B.为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响,需要把小车运动平面起始端抬高 C.实验结果采用描点法画图象,是为了减小误差
1
D.实验结果采用a-坐标作图,是为了根据图线直观地作出判断
m
答案:ABCD 解析:小车做匀加速运动所需要的拉力与小盘和砝码的重力并不相等,但当小车的质量比小盘和砝码的质量大得多时,二力是近似相等的;在实验中我们还要平衡掉摩擦力,以减小实验误差;采用描点法作图象使测出的点尽可能地对称分布于直线两侧,就是一种平均,根据图象我们可以更加直观地判断出物理量之间的比例关系.
B级 能力提升题
8.如图是某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是
( )
A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小 C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小 答案:AD
解析:题图甲,当F=0时,小车就有了加速度,可见是长木板倾角过大.题图乙,当
1
→0时,小车质量很大,这时一开始小车的加速度不为零,说明使小车下滑的力已大于最m
大静摩擦力,也是长木板倾角过大.同理,题图丙、丁都是因为长木板倾角过小.故A、D正确.
9.某同学用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验,当小车的质量一定时,测得小车的加速度a与拉力F的数据如下表:
F/N -a/(m·s2) 0.20 0.10 0.30 0.23 0.40 0.27 0.50 0.40 0.60 0.49
(1)根据表中数据,在如图所示的坐标系中作出图象. (2)图线存在截距,其原因是____________________. (3)由图象可得出的结论是____________________.
答案:(1)如图所示 (2)桌面与小车之间存在摩擦力作用 (3)在物体质量一定时,加速度与受到的合外力成正比.
解析:①小车产生加速度的力来自砝码盘通过细线和定滑轮产生的拉力.②桌面与小车间的摩擦力不可避免,可以考虑抬高桌子的右端以抵消摩擦力.
10.同学们在做探究加速度与物体质量和合外力的关系的实验时:
(1)甲同学为了使小车受到的合外力等于小桶和砂的总重量,他采用如下两个措施: ①平衡摩擦力:将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块,反复移动木块的位置,直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动;
②调整砂的多少,使砂和桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M. 请问:以上哪一个措施中有重大错误?
(2)乙同学在实验中,他保持小车及砝码总质量M不变,反复改变砂的质量,并测得一系列数据,结果发现小车受到的合外力(小桶及砂的总重量mg)与加速度的比值略大于小车及砝码总质量M,经检查发现滑轮非常光滑,打点计时器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力,那么出现这种情况的主要原因是什么?
答案:(1)①中平衡摩擦力时.不应用小桶拉动小车做匀速运动,应让小车带动纸带下
Fmg
滑来平衡摩擦力即可;(2)由于未满足m≪M,拉小车的合外力F<mg,因此,M=<.
aa
11.甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量和合外力的关系的实验时,(使用右图所示的装置),设小车质量和车上砝码质量之和为M,砂及砂桶的总质量为m,分别得出如下图中甲、乙、丙、丁四条图线,其中图甲、乙、丙是a-F图线,图丁是a-1/M图线,则下列说法中正确的是
( )
A.甲和乙较好地把握了实验条件M远大于m B.丙和丁没有把握好实验条件M远大于m
C.甲同学长木板的倾角太小,而乙同学长木板倾角太大
D.甲、乙、丙三同学中,丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作 答案:ACD
解析:因为图象甲和乙中都是直线,说明满足小车质量和车上砝码质量之和M远远大于砂及砂桶的总质量m,丙图象经过坐标原点,说明平衡摩擦力比较到位.
C级 高考模拟题
12.(2009·江苏)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示. (1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=__________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上,挂上砝码码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表: 砝码盘中砝 码总重力F(N) 0.196 0.392 0.588 1.66 0.784 2.18 0.980 2.70 加速度a 0.69 1.18 -(m·s2) 请根据实验数据作出a-F的关系图象.
(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点,请说明主要原因. 答案:(1)0.16(0.15也可) (2)(见图)
(3)未计入砝码盘的重力本题主要考查“探究加速度与质量、物体受力的关系”这一探究性实验,题中用到的知识点有纸带的处理、表格数据的处理以及图象问题.意在考查考生对实验的探究能力,以及熟练运用学过知识处理问题分析问题的能力及绘图的能力.根据Δs
22
=aT可计算小车的加速度,a=0.16m/s,运用表格中给出的数据可绘出图象,图象不过原点的主要原因是未计入砝码盘的重力.
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容