沪科版高中物理必修1课后习题5.2 探究加速度与力、质量的关系.docVIP

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5.2探究加速度与力、质量的关系

课后篇巩固探究

1.(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,关于小车所受的合力,下列叙述中正确的是()

A.小车所受合力就是所挂小桶和桶内细沙的重力

B.小车所受合力的大小等于小桶和桶内细沙通过细绳对小车所施加的拉力

C.只有平衡摩擦力后,小车所受合力才等于细绳对小车的拉力

D.只有平衡摩擦力后,且小车和车上砝码的质量远大于小桶和桶内细沙的总质量时,小车所受合力可以认为等于小桶和桶内细沙的重力

解析:小桶和桶内细沙的重力不可以说成是小车所受的合力,选项A错误。由于小车下滑必受摩擦力作用,平衡摩擦力实际是小车重力的下滑分力抵消摩擦力,此时小车所受合力等于细绳的拉力,故选项B错误,选项C正确。因为小桶和桶内细沙拉动小车共同加速运动,细绳对小车的拉力并不等于小桶和桶内细沙的重力。可以证明只有当小车和车上砝码质量远远大于小桶和桶内细沙质量时,细绳中的拉力才可以近似等于小桶和桶内细沙的重力,故选项D正确。

答案:CD

2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,关于平衡摩擦力的说法不正确的是()

A.“平衡摩擦力”的本质就是想办法让小车受到的摩擦力为零

B.“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力沿斜面方向的分力与所受到的摩擦阻力相平衡

C.“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂重物通过细绳和滑轮对小车施加的拉力

D.“平衡摩擦力”是否成功,可由纸带上的点迹间距是否均匀来确定

解析:小车所受的摩擦力不可避免,平衡摩擦力的目的就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡,其目的是使小车所受的合力等于细绳对小车的拉力,故A错,B、C正确;恰好平衡摩擦力时,由打点计时器打出的纸带上的点迹间距应该是均匀的,故D正确。

答案:A

3.(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,下列说法正确的是()

A.平衡摩擦力时,小桶应用细线通过定滑轮系在小车上,但小桶内不能装沙

B.实验中应始终保持小车和砝码的总质量远远大于沙和小桶的质量

C.实验中如用纵坐标表示加速度,用横坐标表示小车和车内砝码的总质量,描出相应的点在一条直线上时,即可证明加速度与质量成反比

D.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受阻力

解析:平衡摩擦力时,不应挂小桶,但应带纸带运动,所以A错、D对;实验中要求始终保持小车和砝码的总质量远远大于沙和小桶的质量,所以B正确;实验中如用纵坐标表示加速度,用横坐标表示小车和车内砝码的总质量的倒数,描出相应的点在过原点的同一条直线上时,证明加速度与质量成反比,故C项错误。

答案:BD

4.(多选)经过对加速度与物体的质量和合力的关系的探究学习,已经知道物体的加速度a与物体受的合力F及物体的质量m满足的关系式a∝F,a∝m。如果在光滑的水平面上有一质量为m的物体受到水平力F作用,从静止开始在t时间内移动了s距离,今要使距离变为4s可采用以下哪一种方法()

A.将水平恒力增为4F

B.将物体质量减为原来的一半

C.将作用时间增为2t

D.将作用时间增为4t

解析:当质量m、作用时间不变时,作用力增为4F,由于a∝F,所以加速度a增为原来的4倍,由s=at2得,距离变为4s;当F、m不变时,a不变,时间变为2t时,由s=at2得,距离变为4s。

答案:AC

5.探究物体的加速度与力、质量的关系的实验如下:

(1)在探究物体的加速度与力的关系时,应保持不变,分别改变施加在物体上的水平拉力F,测出相对应的加速度a。?

(2)在探究物体的加速度与物体质量的关系时,应保持不变,分别改变物体的质量m,测出相对应的加速度a。?

(3)本实验也可以不测加速度的具体数值,通过测出两个初速度为零的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移s1、s2来测量不同情况下物体加速度的比值,此比值a1a2

(4)如果a-1m图像是通过坐标原点的一条直线,则说明

A.加速度a与质量m成正比

B.加速度a与质量m成反比

C.质量m与加速度a成反比

D.质量m与加速度a成正比

解析:(1)在探究物体的加速度与力的关系时,应保持物体的质量不变。

(2)在探究物体的加速度与物体质量的关系时,应保持物体所受的合力不变。

(3)由s=12at2可知,物体的位移与加速度成正比,所以a

(4)a-1m图线经过原点的话,说明a与1

答案:(1)质量(2)力(3)s1

6.导学了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录。滑行器M