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教科版高中物理必修一第三章第2节探究加速度与力、质量的关系——变形实验透析同步练习（含解析）.docx

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教科版高中物理必修一全册同步练习（共31套含解析）

资料简介

‎（答题时间：30分钟）‎ ‎1. （6分）某同学利用图（a）所示实验装置，即数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图（b）所示，实验中小车（含发射器）的质量为‎200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：‎ ‎（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成（填“线性”或“非线性”）的关系。‎ ‎（2）由图（b）可知，图线不经过原点，可能的原因是。‎ ‎（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是，钩码的质量应满足的条件是。‎ ‎2. 现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4。已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。数据如下表所示。重力加速度大小g＝‎9.80m/s2。‎ 根据表中数据，完成下列填空：‎ ‎（1）物块的加速度a＝ m/s2（保留3位有效数字）。‎ ‎（2）因为，可知斜面是粗糙的。‎ ‎3. 小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。‎ ‎（1）在不挂配重、平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____（填“左”或“右”）移动。‎ ‎（2）打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。‎ ‎（3）小王同学也做这个实验，他在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图丙所示，请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）： ‎ ‎ 。‎ ‎ 丙丁 ‎（4）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。图丁是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出来，由图中的数据可算得小车的加速度a为________m/s2。（结果取两位有效数字）‎ ‎4. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示。‎ ‎（1）当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。‎ ‎（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________‎ A. 平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源 D. 用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出 ‎（3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a-F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：‎ ‎ 　　　　　图1　　　　　图2‎ 图1：____________________________________________________；‎ 图2：_____________________________________________________。‎ ‎5. （10分）如图所示为某同学在一次实验中打出的一条纸带，其中ABCDEF是用打点频率为50Hz的打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm），则：‎ ‎①图中五个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为________；‎ ‎②物体运动的加速度是________；（保留三位有效数字）‎ ‎③根据②问计算结果可以估计纸带是该同学最可能做下列那个实验打出的纸带是_______‎ A. 练习使用打点计时器 B. 探究“加速度与力和质量的关系”‎ C. 用落体法验证机械能守恒定律 D. 用斜面和小车研究匀变速直线运动 ‎④根据③问结果，为了求出物体在运动过程中所受的阻力，还需测量的物理量有______（用字母表示并说明含义）。用测得的量及加速度表示物体在运动过程中所受的阻力表达式为＝__________。（当地重力加速度为）‎ ‎6. 某小组“验证牛顿第二定律”的实验装置如下图，长木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。‎ ‎（1）该小组研究加速度和拉力关系时，得到的图象将会是图 ‎ ‎（2）下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a＝ m/s2（保留三位有效数字）。‎ ‎（3）某同学在研究加速度和质量关系时，记录下如下数据，请在下面的坐标纸中选择合理的坐标，描出相关图线，并可以由图线得到实验结论：。‎ 次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 质量m/g ‎200‎ ‎300‎ ‎400‎ ‎500‎ ‎600‎ 加速度a/m˙s－2‎ ‎1.00‎ ‎0.67‎ ‎0.50‎ ‎0.40‎ ‎0.33‎ ‎1.（1）非线性（2）实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（3）调整轨道倾斜度以平衡摩擦力远小于小车质量解析：（1）根据该同学描绘的加速度和钩码质量的图象是一条曲线而不是直线，所以是非线性关系。‎ ‎（2）根据图（b）可知当钩码有一定质量，即细线有一定拉力时，小车加速度仍等于0，说明小车合力等于0，所以说明实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。‎ ‎（3）实验改进部分有两个要求，第一个就是图象不过原点，需要平衡摩擦力，所以调整轨道倾斜度，第二个就是图象是曲线，因为小车的合力即细线拉力并不等于钩码重力，而是拉力，只有当时。，图象近似为直线。‎ ‎2. （1）4.30 （2）物块加速度小于＝‎5.88m/s2（或物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度）‎ 解析：（1）根据匀变速直线运动相邻，相等时间内的位移之差相等和逐差法可知，物块的加速度为：a＝＝＝‎4.30m/s2‎ ‎（2）物块下滑过程中，若斜面光滑，则根据牛顿第二定律有：mgsinθ＝ma′，由几何关系可知sinθ＝，解得：a′＝＝‎5.88m/s2，显然由于a＜a′，说明斜面是粗糙的。‎ ‎3. （1）左（2）16.20 （3）①该同学用的是直流电源；②木板的右端没有垫高；③小车离打点计时器太远（4）0.20‎ 解析：（1）平衡摩擦力后，小车做匀速直线运动，打出的纸带应是间距均匀的，由图可知，小车在做减速运动，所以，垫木应向左移动。（2）由图读得AC距离为‎16.20cm（注意估读）。（3）①该同学用的是直流电源，打点计时器使用的是交流电源；②木板的右端没有垫高，没有平衡摩擦力；③小车离打点计时器太远，没充分利用好纸带；（4）用逐差法求纸带的加速度，T＝0.1s，代入数据可算得a＝‎0.20m/s2。‎ ‎4. （1）m 查看更多

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