2021學(xué)年第四章 運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系隨堂練習(xí)題

這是一份2021學(xué)年第四章 運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系隨堂練習(xí)題，共10頁。試卷主要包含了選擇題，填空題，綜合題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
4.2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理人教版（2019）必修第一冊一、選擇題（共13題）1．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟中，下列做法中正確的是　　A．同時(shí)改變拉力F和小車質(zhì)量m的大小B．先保持小車質(zhì)量m不變，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，再保持F不變，研究a與m的關(guān)系，最后導(dǎo)出a與m及F的關(guān)系C．只改變拉力F的大小，小車質(zhì)量m的大小始終保持不變D．只改變小車質(zhì)量m的大小，拉力F的大小始終保持不變2．某課外興趣小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法，不正確的是（　　）A．實(shí)驗(yàn)前要把木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)線與木板平行C．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先釋放小車，再接通電源D．實(shí)驗(yàn)開始的時(shí)候，小車最好距離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器近一點(diǎn)3．下列關(guān)于物理學(xué)思想方法的敘述錯(cuò)誤的是A．當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t趨于0時(shí)，t時(shí)間內(nèi)的平均速度可看成瞬時(shí)速度運(yùn)用了等效替代思想B．在伽利略之前的學(xué)者們總是通過思辨性的論戰(zhàn)決定誰是誰非，是他首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法C．力學(xué)中將物體看成質(zhì)點(diǎn)運(yùn)用了理想化模型法D．探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了控制變量法4．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)作用力一定時(shí)（小盤和砝碼的重力不變），探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下說法中正確的是（　?。?/span>A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤和砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測出小車的質(zhì)量m和小盤與砝碼的總質(zhì)量m0，直接用公式求出5．人類在探索自然規(guī)律過程中總結(jié)了許多科學(xué)方法,如控制變量法．比值定義法．極限法．理想模型法等.在下列研究中,可以用極限法的是(　　)A．利用質(zhì)點(diǎn)來替代實(shí)際物體B．研究瞬時(shí)速度C．研究胡克定律D．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系6．下列關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是A．在探究力的合成規(guī)律過程中主要運(yùn)用了等效法B．在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)平衡摩擦力本質(zhì)上是運(yùn)用了理想模型法C．當(dāng)△t→0時(shí)，，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了微元法D．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，再把各小段位移相加，這里主要運(yùn)用了極限思維法7．在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們總結(jié)出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法、等效替代法、科學(xué)假設(shè)法和建立物理模型法等。以下關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是(       )A．根據(jù)速度的定義式，當(dāng)?t趨近于零時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了極限思想法B．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法運(yùn)用了假設(shè)法C．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用了控制變量法D．引入重心﹑合力與分力的概念時(shí)運(yùn)用了等效替代法8．曹沖稱象故事講的是曹沖把象牽到船上，等船身穩(wěn)定了，在船舷上齊水面的地方刻了一條線．把象牽到岸上來后再把一塊一塊的石頭裝上船，等船身沉到剛才刻的那條線和水面平齊后，石頭總的重量等于大象的重量，下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與曹沖稱象的方法相同的是A．研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系B．建立“合力和分力”的概念C．建立“瞬時(shí)速度”的概念D．建立“點(diǎn)電荷”的概念9．如圖是控制變量法“探究滑動(dòng)摩擦力的相關(guān)因素”實(shí)驗(yàn)，下列研究也用到同樣方法的是（　?。?/span>A．建立“質(zhì)點(diǎn)”的概念B．將“重心”視為重力的作用點(diǎn)C．建立“瞬時(shí)速度”的概念D．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系10．在探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,我們首先保持砝碼質(zhì)量不變研究小車質(zhì)量和加速度的關(guān)系,再保持小車質(zhì)量不變研究砝碼和加速度的關(guān)系最終得到 F = ma ,從科學(xué)研究的方法來說,這屬于(       )A．等效替代 B．控制變量C．科學(xué)假說 D．?dāng)?shù)學(xué)歸納11．在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法和科學(xué)假說法、建立物理模型法等等．以下關(guān)于物理學(xué)家及其所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是A．牛頓認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)就是物體在傾角為90°的斜面上的運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，這是采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法B．根據(jù)速度定義式，當(dāng)非常非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法C．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法D．在推導(dǎo)勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法12．物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科，在物理學(xué)的探索和發(fā)現(xiàn)過程中，科學(xué)家們運(yùn)用了許多研究方法如：理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法、科學(xué)假說法和建立物理模型法等。以下關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是（　?。?/span>A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法是微元法B．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，這里運(yùn)用了控制變量法C．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，再把各小段位移相加，這里運(yùn)用了理想模型法D．根據(jù)速度定義式，當(dāng)時(shí)，就可以表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了理想實(shí)驗(yàn)法13．某同學(xué)研究“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)數(shù)據(jù)畫出a﹣F圖象如圖所示，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題可能是（　?。?/span>A．摩擦力沒有平衡 B．長木板的傾斜角過大C．小車的質(zhì)量發(fā)生了變化 D．繩子拉力方向沒有與長木板平行二、填空題（共4題）14．（1）某位同學(xué)在做驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作步驟是_________________．（2）正確操作后通過測量，作出a—F圖線，如圖中的實(shí)線所示．試分析：圖線上部彎曲的原因是________；（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率f =50Hz，如圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，其中A、B、C、D、E每兩點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的計(jì)算式：a=_________（用英文字母表示）；根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車的加速度大小為a=_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．15．用圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系，圖乙是其俯視圖。兩個(gè)相同的小車放在光滑水平板上，車左端各系一條細(xì)繩，繩跨過定滑輪個(gè)掛一個(gè)相同的小盤，盤中可放砝碼。兩個(gè)小車右端通過細(xì)線用夾子固定，打開夾子，小車在小盤和砝碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，合上夾了，兩小車同時(shí)停止。實(shí)驗(yàn)中可以通過在車中放砝碼改變小車的質(zhì)量。(1)探究“加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)在小盤中放質(zhì)量_____（選填“相同”或“不相同”）的砝碼；(2)為使小車所受的拉力近似等于小盤和砝碼的總重力，應(yīng)使小盤和砝碼的總質(zhì)量_____（選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）小車的質(zhì)量；(3)實(shí)驗(yàn)中，兩小車的加速度之比______（選填“大于”、“等于”或“小于”）小車通過的位移之比。16．為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為s，牽引砝碼的質(zhì)量為m，回答下列問題：(1)若取M=0.4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是______；（填答案前的字母）A．5gB．15gC．40gD．400g(2)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測得每一個(gè)牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為:_______。(用Δt1、Δt2、D、S表示)17．如圖甲是某同學(xué)測量重力加速度的裝置，他將質(zhì)量均為M的兩個(gè)重物用輕繩連接，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，這時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．該同學(xué)在左側(cè)重物上附加一質(zhì)量為m的小重物，這時(shí)，由于小重物m的重力作用而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運(yùn)動(dòng)，該同學(xué)用某種辦法測出系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度并記錄下來．完成一次實(shí)驗(yàn)后，換用不同質(zhì)量的小重物，并多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測出不同m時(shí)系統(tǒng)的加速度a并作好記錄．（1）若選定物塊從靜止開始下落的過程進(jìn)行測量，則需要測量的物理量有(      )A．小重物的質(zhì)量m                            B．大重物的質(zhì)量MC．繩子的長度                                   D．重物下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間（2）經(jīng)過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組a、m數(shù)據(jù)，做出－圖像，如圖乙所示，已知該圖象斜率為k，縱軸截距為b，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g＝_______，并可求出重物質(zhì)量M＝_________．（用k和b表示）三、綜合題（共4題）18．實(shí)驗(yàn)中用抬高平板一端的方法來平衡摩擦力。當(dāng)小車質(zhì)量改變時(shí)，是否需要重新調(diào)整平板的傾斜程度？為什么？19．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下:a.將木板的左端墊起,以平衡小車的摩擦力;b.在小車中放入砝碼,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車后端,用細(xì)線連接小車和鉤碼;c.將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,接通電源,釋放小車,小車拖動(dòng)紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),斷開電源;d.改變鉤碼或小車中砝碼的質(zhì)量,更換紙帶,重復(fù)b、c的操作．設(shè)某次實(shí)驗(yàn)鉤碼質(zhì)量為m、砝碼和小車總質(zhì)量為M,重力加速度為g．根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用牛頓第二定律求(1)小車的加速度a;(2)細(xì)線對小車的拉力F(3)若使細(xì)線對小車的拉力F近似等于鉤碼的重力,推導(dǎo)M,m所滿足的條件．20．如圖1所示，一小車放于平直木板上（木板一端固定一個(gè)定滑輪），木板被墊高一定角度θ，該角度下，小車恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)（假設(shè)小車所受摩擦力與小車對木板的正壓力成正比，比例系數(shù)為μ），小車總質(zhì)量為M。(1)請推導(dǎo)θ與μ應(yīng)滿足的定量關(guān)系；并分析說明若增大小車質(zhì)量，仍使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，角度θ是否需要重新調(diào)整；(2)如圖2所示，將小車上栓一根質(zhì)量不計(jì)，且不可伸長的細(xì)繩，細(xì)繩通過滑輪（滑輪與細(xì)繩之間摩擦不計(jì)）下掛一個(gè)砝碼盤（內(nèi)放砝碼），在木板上某位置靜止釋放小車后，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m，求：當(dāng)m=M，小車所受細(xì)繩拉力與砝碼盤及砝碼總重力的比值。21．某同學(xué)在做“探究加速度與力的關(guān)系”和“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)都記錄在表1中。數(shù)據(jù)是按加速度的大小排列的，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)混在一起，而且有兩個(gè)加速度數(shù)據(jù)模糊不清（表1中空格）。請你把這些數(shù)據(jù)分拆填入表2和表3中，如果模糊的加速度數(shù)據(jù)是正確的，其數(shù)值應(yīng)該是多少？請?zhí)钤诒?/span>1中。表1   實(shí)驗(yàn)記錄F/Nm/kga/（m·s2）0.290.860.340.140.360.390.290.610.480.190.360.530.240.36 0.290.410.710.290.360.810.290.31 0.340.360.94 表2探究加速度與力的關(guān)系（條件：       ）           表3探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系（條件：       ）           
參考答案：1．B2．C3．A4．B5．B6．A7．B8．B9．D10．B11．A12．B13．B14．     平衡摩擦力；     沒有滿足小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量m          0.6015．     相同     遠(yuǎn)小于     等于16．     D     17．     AD     1/b     k/2b18．不需要，抬高一端后，設(shè)平板的傾斜角為，若此時(shí)小車處于平衡狀態(tài)，則即使小車質(zhì)量發(fā)生改變，方程兩邊小車質(zhì)量消去，仍處于平衡狀態(tài)，因此不需要重新調(diào)整平板的傾斜程度。19．（1） ；（2） ；（3） 20．(1)角度θ無須改變；(2)1：221．由牛頓第二定律可知加速度故表格1中第一個(gè)空格應(yīng)填表格1中第二個(gè)空格應(yīng)填在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保證質(zhì)量不變，由表格1可知，m=0.36kg，故表2中所填數(shù)據(jù)如下表2探究加速度與力的關(guān)系（條件：0.36kg）0.140.190.240.290.340.390.530.670.810.94 在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保證力不變，由表1可知，F=0.29N，故表3中所填數(shù)據(jù)如下表3探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系（條件：0.29N）0.860.610.410.360.310.340.480.710.810.94