1、小学奥数所有考点知识点整理与总复习 .-实验：探究加速度与力、质量的关系-习题 作者： 日期： 2 习题实验：探究加速度与力、质量的关系 4. 2 一、非选择题 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： 实验环境的等效法：_；(1) 实验条件设计的科学方法：_；(2)，即当实验原理的简化：_(3) g；M?m时，细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m小车质量沙车沙 _；(4)实验数据处理的科学方法：1 a。图象，所用的科学方法：_(5)由aM图象转化为车M车以上各题均选填“理想实验法”、“图象法”、“平衡摩擦力法”、“化曲为直法”、() “控制变量法”或
2、“近似法” (5)化曲为直法(4)图象法 平衡摩擦力法(2)控制变量法 (3)近似法 答案：(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，称解析：(1)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(2)为平衡摩擦力法；时，细绳对小车的拉m当小车质量M?究其他两个量之间的关系，称为控制变量法；(3)沙车通过图象研究实验的结果，称为图(4)mg，称为近似法；力大小近似等于沙及桶的总重力沙1图象，使图线由曲线转化为直线，称为化图象转化为a(5)在作图时，由aM象法；车M车曲为直法。 2(重庆一中20132014学年高一上学期期末)(1)某同学设计了一个探究小车
3、的加速度a与小车所受拉力F关系的实验，图甲为实验装置简图。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法正确的是( ) A实验时要平衡摩擦力 B实验时不需要平衡摩擦力 C钩码的重力要远小于小车的总重力 D实验进行时应先释放小车再接通电源 (2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示。则打C点时小车速度的表达式为_；该同学计算小车加速度的表达式为_。 3 L2LLLL243 答案：C 2T44TT2只有保证钩码的重力要远小于小车的总重力，钩码的重力才能近似等于小车解析：(1) 受到的合外
4、力。LLL134 v(2)C点的瞬时速度等于AE或者BD的平均速度，即CTT42 求加速度，使用逐差法，得LL2x?xx?x?224413 a22T4?2T?表示图m关系的实验，(a)3某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量50Hz) 为实验装置简图。(交流电的频率为 为小小求出车的加速度大，次(1)图(b)所示为某实验得到的纸带根据纸带可2) _m/s保留两位有效数字。(及对应保持沙和沙桶质量不变，改变小车质量(2)m，分别得到小车加速度a与质量m1 数据如下表：的m 实验次数8 7 654 123 20.30 0.75 小车加速度a/ms 1.90 1.72 0.501.49
5、1.25 1.00 /kg小车质量m1.67 0.40 0.50 1.00 0.25 0.290.710.33 11 kg0.60 1.41 1.002.50 2.00 4.00 3.45 3.03m11之a与质量倒数并由图线求出小车加速度请在下图所示的坐标纸中画出 a图线，mm 4 。间的关系式是_ 1 (2)a(1)3.2m/s答案： m2 由逐差法得解析：(1)?6.196.70xx?7.727.21?xx?2314222 a103.2m/sm/sa2T40.044 如图所示(2) 0.5N，k0.5，即保持拉力 F由图知斜率10.5 a所以m2m4(天津市20142015学年高一上学期
6、五校期末联考)在探究加速度与力、质量的关系实验中，某组同学用如图1所示装置，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。 (1)图2是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为_m/s，由纸带求出小车的加速度的大小为a2。(计算结果均保留2_m/s位有效数字) 5 。(2)下列措施中不正确的是_ 首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力A 平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动B 每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力C D
7、实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力1所示，从图象中可以看3(3)某组同学由实验得出数据，画出的a的关系图线，如图M时，它的加速度为_N出，作用在小车上的恒力F。当小车的质量为5kg2 。_m/s1 0.50 (2)BC (3)5 答案：(1)0.260.02880.0240.26m/s m/s解析：(1)v30.120.01400.01890.02400.028822 0.50m/s。am/s0.014正确；平A(2)实验首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力，故把小车放在斜面上给小车一个小车前面不挂小桶，衡摩擦力的方法就是，小车与纸带相连，错误；改变小车拉力，不
8、需要重新平衡摩擦力，B初速度，看小车能否做匀速直线运动，故正确，本题选不正错误；实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故DC C。确的，故选B、1的关系图线是一条过坐标原点的直线，说明物体所受的合力是定值，a(3)由图可知MF212 a1m/s5N5N图象的斜率：kF，当M时，aM0.4M能力提升 一、非选择题用如图所示的装置探究加速度与力)学年高一上学期期末东北育才中学1(20142015 6 和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定。 (1)实验时，一定要进行的操作是_。小车靠近打点计时器，选接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测A 力计的示数 B改变砂和
9、砂桶质量，打出几条纸带 C用天平测出砂和砂桶的质量 D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量图象可能正确Fa为纵坐标，(2)以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a画出的 。的是_ _。F(3)若测出的a图象的斜率为K后，则小车的质量为2 (2)A (3)答案：(1)AB k当质量一定，加速度与合外力成正比，所以；(2)解析：(1)根据实验原理不难选出A、BF2合 。(3)由实验装置图可知拉小车的力等于2倍的弹簧测力计示数，故M正确；Aka在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，2 F的数据如下表所示和拉力测得小车的加速度aF(N) 0.20
10、 0.30 0.40 0.50 0.60 20.51 0.19 a(m/s )0.29 0.11 0.40(1)根据表中的数据在坐标系上作出aF图象； (2)图象斜率的物理意义是_。 (3)小车和砝码的总质量为_kg。 (4)图线(或延长线)与F轴截距的物理意义是_ _。 7 (2)小车和砝码总质量的倒数答案：(1)见解析0.1N (4)小车受到的阻力为(3)1 F图象如图所示。解析：(1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a a1(2)图象斜率表示小车和砝码总质量的倒数。(3)由(1中图象可得，解得M1kg。FM(4)由aF图象可知，当力F0.1N时，小车开始运动，说明此时小车受到的
11、阻力为0.1N。 3(云南楚雄市20142015学年高一上学期期末)在“验证牛顿第二定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。 (1)当M与m的大小关系满足_时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。 (2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与_的图象。 (3)如图(a)是甲同学根据测量数据做出的aF图线，说明实验存在的问题是_。
12、(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的aF图线，如图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？ 答：_。 (5)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用下图给出的数据可求出小车运动的加速度a_。(结果保留三位有效数字) 8 1小车及车中砝码的质(4)(2)远大于m (3)摩擦力平衡过度或倾角过大 答案：(1)MM M量2 (5)1.58m/s 只有解析：(1)M?m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，比较容易判定自变量和与(2)aM1图象；a因变量之间的关系，故应作M 图中没有拉力时就产生了加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大；(3)F，所以MaFMa可得M(4)丙乙乙丙a 故两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同；0.1s 个点没有标出，所以相邻计数点间的时间间隔T(5)每两点之间还有4 根据逐差法得：ssss1432T40.02800.04400.05950.07572 1.58m/s0.014 9
