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2019年高中物理 第4單元 第2-3節(jié) 影響加速度的因素 探究物體運(yùn)動與受力的關(guān)系課后知能檢測 粵教版必修1 1．(雙選)放在光滑水平面上的物體，在水平方向的兩個平衡力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．若其中一個力逐漸減小到零后，又逐漸恢復(fù)到原值，則該物體的運(yùn)動情況是(　　) A．速度先增大，后減小 B．速度一直增大，直到某個定值 C．加速度先增大，后減小到零 D．加速度一直增大到某個定值 【解析】　當(dāng)其中一個力逐漸減小時(shí)，合力逐漸增大，產(chǎn)生的加速度逐漸增大，速度由零逐漸增大，當(dāng)此力再逐漸恢復(fù)原值的過程中，合外力逐漸減小，產(chǎn)生的加速度逐漸減小．但由于加速度方向與速度方向一致，所以速度一直增大，當(dāng)合外力再減為零時(shí)，速度達(dá)到最大值． 【答案】　BC 2．物體放在足夠長的光滑木板一端，在將木板一端抬起的過程中，物體的加速度將(　　) A．不變　　　　　　　　 B．增大 C．減小 D．先變大后不變 【解析】　物體受重力和支持力的作用，合力沿木板平面向下，在將木板抬起的過程中，物體質(zhì)量不變，合外力逐漸增大，加速度逐漸增大．當(dāng)木板豎直后，合外力不變，質(zhì)量不變，加速度不變，因此，加速度先變大后不變． 【答案】　D 3．(雙選)如圖4－2－11所示是根據(jù)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的a－F圖象，下列說法正確的是(　　) 圖4－2－11 A．三條傾斜直線所對應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量相同 B．三條傾斜直線所對應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量不同 C．直線1所對應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量最大 D．直線3所對應(yīng)的小車和砝碼的質(zhì)量最大 【解析】　由圖象知F相同時(shí)，對應(yīng)的加速度大小a1＞a2＞a3，根據(jù)F相同時(shí)，加速度與質(zhì)量成正比，所以m1＜m2＜m3，故選BD. 【答案】　BD 4．某學(xué)生在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在平衡摩擦力時(shí)把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大，他所得到的a－F關(guān)系可用下圖中哪一圖線表示(a是小車加速度，F(xiàn)是細(xì)繩作用于小車的拉力)(　　) 【解析】　當(dāng)木板墊得傾角偏大時(shí)，mgsin θ＞μmgcos θ，這樣，即使不懸掛砝碼和小盤，小車也會產(chǎn)生加速度．故選C. 【答案】　C 5．如圖4－2－12所示，在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的演示實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為F1、F2，車上所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開夾子后經(jīng)過相同的時(shí)間兩車的位移分別為s1、s2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有(　　) 圖4－2－12 A．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，s1＝2s2 B．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，s2＝2s1 C．當(dāng)m1＝2m2、F1＝2F2時(shí)，s1＝2s2 D．當(dāng)m1＝2m2、F1＝2F2時(shí)，s2＝2s1 【解析】　題中m1和m2是車中砝碼的質(zhì)量，決不能認(rèn)為是小車的質(zhì)量．本題中只說明了兩小車是相同的，并未告訴小車的質(zhì)量是多少．當(dāng)m1＝m2時(shí)，兩車加砝碼后質(zhì)量仍相等，若F1＝2F2，則a1＝2a2，由s＝at2，得s1＝2s2，A正確．若m1＝2m2時(shí)，無法確定兩車加砝碼后的質(zhì)量關(guān)系，兩小車的加速度關(guān)系也就不清楚．故無法判定兩車的位移關(guān)系． 【答案】　A 6．甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)小車，在同樣的合外力作用下，甲車產(chǎn)生的加速度是1.5 m/s2，乙車產(chǎn)生的加速度是4.5 m/s2，甲車的質(zhì)量m甲和乙車的質(zhì)量m乙之比為(　　) A．1∶3 B．3∶1 C．1∶1 D．無法確定 【解析】　在同樣的合外力作用下物體的加速度與它的質(zhì)量成反比.＝＝＝3，故B項(xiàng)正確． 【答案】　B 7．(雙選)如圖4－2－13所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別為mA和mB的兩個物體得出的加速度a與力F之間的關(guān)系圖線，分析圖線可知(　　) 圖4－2－13 A．比較兩地的重力加速度，有g(shù)A＞gB B．比較兩物體的質(zhì)量，有mA＜mB C．比較兩地的重力加速度，有g(shù)A＝gB D．比較兩物體的質(zhì)量，有mA＞mB 【解析】　A和B的圖象與縱坐標(biāo)相交于同一點(diǎn)，說明兩物體在不受F只受重力的作用下，它們的加速度相同，即兩地的重力加速度相同，C正確；由A和B的圖象和橫坐標(biāo)相交于不同點(diǎn)，說明兩物體在平衡狀態(tài)時(shí)F的大小不同，A物體受到的力F小，表明A受的重力小，即A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量，B正確． 【答案】　BC 8．如圖4－2－14所示為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置． 圖4－2－14 (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4－2－15所示) 圖4－2－15 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 【解析】　(1)先保持小車的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的合外力，用DIS測加速度 (2)①OA段為直線，說明在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比． ②對此系統(tǒng)而言，當(dāng)小車質(zhì)量不遠(yuǎn)大于鉤碼總質(zhì)量時(shí)，a與F不成正比，即僅C正確． 【答案】　(1)小車總質(zhì)量　小車所受合外力 (2)①在質(zhì)量不變時(shí)，加速度與外力成正比?、贑 9．下表是探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù). 質(zhì)量m/kg 受力F/N 加速度a/(ms－2) 1 0.5 0.25 2 0.50 3 1.00 4 1.0 5 1.5 若利用前三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，則2、3組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量分別為________、________；若利用后三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，則4、5組數(shù)據(jù)中物體所受的力分別為________、________． 【解析】　探究加速度與受力的關(guān)系，應(yīng)保持質(zhì)量不變，因此2、3組質(zhì)量應(yīng)與第1組質(zhì)量相同；探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持物體的受力不變，即4、5組受力應(yīng)與第3組受力相同． 【答案】　0.5 kg　0.5 kg　1.00 N　1.00 N 10．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，我們得到了如圖4－2－16所示的兩個實(shí)驗(yàn)圖象甲、乙，描述加速度與力的關(guān)系的圖象是______，另一圖象描述的是________的關(guān)系． 甲　　　　　 　　乙 圖4－2－16 【解析】　在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，利用控制變量法探究得出：在力F一定時(shí)，a與m成反比；在質(zhì)量m一定時(shí)，a與F成正比．由圖可知甲是正比例函數(shù)圖象，乙是反比例函數(shù)圖象，所以甲是a－F圖象，乙是a－m圖象． 【答案】　甲　加速度和質(zhì)量 11．(xx廣東汕頭高一期末)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中 (1)打出的一條紙帶如圖4－2－17(a)所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x1＝1.17 cm、x2＝1.87 cm、x3＝2.48 cm、x4＝3.14 cm、x5＝3.80 cm、x6＝4.44 cm.則可計(jì)算出小車的加速度a＝________ m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字．) 　　　　 　(a) (b) 　　 (c) 圖4－2－17 (2)某同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的前提下，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)得出小車的a－F關(guān)系圖象如圖4－2－17(b)所示，造成這一結(jié)果的原因可能是__________________________________________________________________． (3)甲和乙兩位學(xué)生各自獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)在同一個圖象中得出a－F的關(guān)系分別如圖4－2－17(c)中甲、乙所示，這一結(jié)果表明兩位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪個物理量不同？并比較其大小關(guān)系． _____________________________________________________________. 【解析】　(1)由勻變速直線運(yùn)動相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差為常數(shù)，即Δx＝at2可求． a＝ ＝ m/s2 ＝0.651 m/s2. (2)由于沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，當(dāng)沙桶的重力比較小時(shí)，小車不動，因此有一定拉力時(shí)，加速度仍為零． (3)由圖象可知，當(dāng)力相同時(shí)a甲＞a乙，說明甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量． 【答案】　(1)0.651 (2)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠 (3)兩小車及車上的砝碼的質(zhì)量不同，且m甲＜m乙 12．(xx北京昌平區(qū)高一期末)在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中．某小組設(shè)計(jì)了如圖4－2－18所示的實(shí)驗(yàn)裝置．圖中上、下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過定滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制裝置使小車同時(shí)開始運(yùn)動，然后同時(shí)停止． 圖4－2－18 (1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使____________． (2)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量________小車的質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”)． (3)本實(shí)驗(yàn)通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小，能這樣比較，是因?yàn)開___________________________________________________________． 【解析】　為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確，減小實(shí)驗(yàn)誤差，在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線水平；此時(shí)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量，目的是讓砝碼盤和砝碼的總重力大小等于小車所受的拉力大小；在兩車的運(yùn)動時(shí)間相等的情況下，據(jù)x＝at2知，x越大，a越大． 【答案】　(1)小車與滑輪之間的細(xì)線水平(或與軌道平行) (2)遠(yuǎn)小于 (3)兩車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，且兩車的運(yùn)動時(shí)間相等，據(jù)x＝at2知，x與a成正比 【備課資源】(教師用書獨(dú)具) 在體育競技比賽中，標(biāo)槍和鉛球的世界紀(jì)錄為什么不同？ 標(biāo)槍和鉛球的世界紀(jì)錄是指標(biāo)槍或鉛球的最大位移，可利用控制變量法，綜合考慮物體的質(zhì)量，運(yùn)動員的體力及技巧等多方面的因素． 體育比賽中標(biāo)槍和鉛球一個很重要的區(qū)別在于標(biāo)槍的質(zhì)量要比鉛球的質(zhì)量小得多．如果一個運(yùn)動員在將標(biāo)槍或鉛球投擲出去的過程中對標(biāo)槍或鉛球的推力是一樣的．那么，標(biāo)槍的加速度比鉛球的加速度要大得多．所以，在運(yùn)動員將標(biāo)槍或鉛球擲出去時(shí)，標(biāo)槍的速度要比鉛球的速度大，而且標(biāo)槍飛行的最大高度比鉛球飛行的最大高度要高，使得標(biāo)槍的飛行時(shí)間大于鉛球的飛行時(shí)間．因而，在比賽中標(biāo)槍的飛行距離比鉛球的飛行距離要大．所以，標(biāo)槍和鉛球的世界紀(jì)錄是不同的．