《探究加速度与力和质量的关系》练习题.docx

《探究加速度与力和质量的关系》练****题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: “探究加速度和力、质量的关系”:控制变量法。:在平衡摩擦力时,不要悬挂小盘,但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。:只有满足M≫m,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。:作图时两轴标度比例要适当,各量须采用国际单位,这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些。:本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。热点一实验原理与基本操作【例1】在“探究加速度和力、质量的关系”实验中,采用如图1所示的装置图进行实验:图1(1)实验中,需要在木板的右端垫上一个小木块,其目的是__________________。(2)实验中,已经测出小车的质量为M,砝码(包括砝码盘)的总质量为m,若要将砝码(包括砝码盘)的总重力大小作为小车所受拉力F的大小,这样做的前提条件是__________________________________________________________。(3)在实验操作中,下列说法正确的是________(填序号)。,可用天平测出小盘和砝码的质量M′和m′,以及小车质量M,直接用公式a=,应先接通打点计时器的电源,,,研究加速度与力的关系;再保持小车受力不变,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量的关系解析(1)本实验木板表面不可能光滑,摩擦力会影响实验结果,所以要平衡摩擦力。(2)根据牛顿第二定律得,mg=(M+m)a,解得a=,则绳子的拉力F=Ma==,可知当砝码(包括砝码盘)的总质量远小于小车质量时,小车所受的拉力等于砝码(包括砝码盘)的总重力,所以应满足的条件是砝码(包括砝码盘)的总质量远小于小车的质量。(3)本实验的目的是:探究加速度和力、质量的关系,所以不能把牛顿第二定律当成已知的公式来使用,故A错误;使用打点计时器时,都应该先接通电源,后释放纸带,故B正确;平衡摩擦力后μ=tanθ,与重物的质量无关,所以不用再次平衡摩擦力,故C错误;本实验采用控制变量法,故D正确。答案(1)平衡摩擦力(2)m≪M (3)BD【变式训练】“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图2所示的实验装置,小车及车中砝码质量为M,砂桶及砂的质量为m。图2(1)若已平衡摩擦力,在小车做匀加速直线运动过程中,绳的张力大小FT=________,当M与m的大小满足________时,才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。(2)某同学在保持砂和砂桶质量m一定的条件下,探究小车加速度a与质量M的关系,其具体操作步骤如下,则做法合理的有( ),,,先接通计时器的电源,,直接用公式a=求出小车运动的加速度解析(1)由牛顿第二定律知:对小车有FT=Ma,对砂和砂桶有mg-FT=ma,所以FT==,可见当M≫m时,FT≈mg。(2)平衡摩擦力时,应在不挂砂桶的情况下让小车带着纸带匀速下滑来平衡摩擦力,A错误;每次改变小车质量M时,不需要重新平衡摩擦力,B错误;实验时,先接通计时器的电源,再放开小车,C正确;小车运动的加速度必须由纸带上的测量数据计算得到,D错误。答案(1) M≫m (2)C 热点二数据处理及误差分析【例2】一小组的同学用如图3所示装置做“探究物体质量一定时,加速度与力的关系”的实验。图3(1)下列说法正确的有________。,用细线一端挂空砝码盘,另一端与小车相连,将木板适当倾斜,,,可以近似认为小车受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力(2)图4甲为实验中按规范操作打出的一条纸带的