江蘇省江陰市山觀高三物理一輪復(fù)習(xí)《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案（無答案）

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1、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 考點(diǎn)：對實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)的考查，對實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理的考查 例1．某實(shí)驗(yàn)小組利用圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系． ①下列做法正確的是________(填字母代號) A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行 B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上 C．實(shí)驗(yàn)時，先放開木塊再接通打點(diǎn)計時器的電源 D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度 ②為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動時受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量________木塊

2、和木塊上砝碼的總質(zhì)量．(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”) ③甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到右圖中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(選填“大于”、“小于”或“等于”) 例2. 如圖（a）是驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．圖中打點(diǎn)計時器的電源為50?Hz的交流電源，打點(diǎn)的時間間隔用Δt表示．在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來探究

3、“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”． ⑴?完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空： ①?平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計時器打出一系列________的點(diǎn)． ②?按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼． ③?打開打點(diǎn)計時器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m． ④?按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟?③． ⑤?在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點(diǎn)．測量相鄰計數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，……求出與不同m相對應(yīng)的加速度a． ⑥?以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，a-1為縱坐標(biāo)，在坐

4、標(biāo)紙上作出a-1―m?關(guān)系圖線．若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則a-1與m應(yīng)成________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）． ⑵?完成下列填空： ①?本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是__________________________． ②?設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點(diǎn)的間距分別為s1、s2和s3. a可用s1、s3和Δt表示為a=________． 圖（b）為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=________mm，s3=________mm，由此求得加速度的大小a=________m

5、/s2． ③圖（c）所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為________，小車的質(zhì)量為________． 課后鞏固題 1．在用如圖所示裝置探究“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中． (1)為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行，接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是(　　) A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計時器的紙帶，給打點(diǎn)計時器通電，調(diào)節(jié)砝碼盤和砝碼質(zhì)量的大小，使小車在砝碼盤和砝碼的牽引下運(yùn)動，從打出的紙帶判

6、斷小車是否做勻速運(yùn)動 B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計時器的紙帶，撤去砝碼盤和砝碼，給打點(diǎn)計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動 C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砝碼盤和砝碼，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動 (2) 右圖是實(shí)驗(yàn)時打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個計數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出(圖中數(shù)據(jù)的單位是cm)，算出小車的加速度a＝________ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (3)某同學(xué)在“探究加速度與質(zhì)量關(guān)系”時，通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a

7、－ 圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng) 較大時，圖線發(fā)生彎曲．于是，該同學(xué)對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象．那么，該同學(xué)的修正方案可能是 (　　) A．改畫a與 的關(guān)系圖線 B．改畫a與M＋m的關(guān)系圖線 C．改畫a與 的關(guān)系圖線 D．改畫a與的關(guān)系圖線 2．“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示． (1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如下圖所示．計時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02 s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離(圖中已標(biāo)出)，該小車的加速度a＝_______

8、_ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 砝碼盤中砝碼總重力F(N) 0 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a(m·s－2) 0.21 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 某同學(xué)根據(jù)上面表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出a－F的關(guān)系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，請說明主要原因是什么？ 3．如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集

9、器、計算機(jī))研究加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置． (1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持__________不變，用鉤碼所受的重力作為____________，用DIS測小車的加速度． (2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a－F關(guān)系圖線(如圖所示)． ①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_______________________________． ②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是________． A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài) C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D．所用小車的質(zhì)量太大

10、4．某同學(xué)在用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時． (1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個小正方體木塊，用實(shí)驗(yàn)桌上的一把游標(biāo)卡尺測出正方體木塊的邊長，示數(shù)如圖乙所示，則正方體木塊的邊長為________ cm； 　 (2)接著用這個小正方體木塊把小車軌道的一端墊高，通過速度傳感器發(fā)現(xiàn)小車剛好做勻速直線運(yùn)動．設(shè)小車的質(zhì)量為M，正方體木塊的邊長為a，并用刻度尺量出圖中AB的距離l(a?l，且已知θ很小時tan θ≈sin θ)，則小車向下滑動時受到的摩擦力為________． (3)然后用細(xì)線通過定滑輪掛上重物讓小車勻加速下滑，不斷改變重物的質(zhì)量m，測出對應(yīng)的加速度a，則下列圖象中能正確反映小車加速度a與所掛重物質(zhì)量m的關(guān)系的是________．