2019年高中物理 第4单元 第2-3节 影响加速度的因素 探究物体运动与受力的关系课后知能检测 粤教版必修1.doc

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2019年高中物理 第4单元 第2-3节 影响加速度的因素 探究物体运动与受力的关系课后知能检测 粤教版必修1 1．(双选)放在光滑水平面上的物体，在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态．若其中一个力逐渐减小到零后，又逐渐恢复到原值，则该物体的运动情况是(　　) A．速度先增大，后减小 B．速度一直增大，直到某个定值 C．加速度先增大，后减小到零 D．加速度一直增大到某个定值 【解析】　当其中一个力逐渐减小时，合力逐渐增大，产生的加速度逐渐增大，速度由零逐渐增大，当此力再逐渐恢复原值的过程中，合外力逐渐减小，产生的加速度逐渐减小．但由于加速度方向与速度方向一致，所以速度一直增大，当合外力再减为零时，速度达到最大值． 【答案】　BC 2．物体放在足够长的光滑木板一端，在将木板一端抬起的过程中，物体的加速度将(　　) A．不变　　　　　　　　 B．增大 C．减小 D．先变大后不变 【解析】　物体受重力和支持力的作用，合力沿木板平面向下，在将木板抬起的过程中，物体质量不变，合外力逐渐增大，加速度逐渐增大．当木板竖直后，合外力不变，质量不变，加速度不变，因此，加速度先变大后不变． 【答案】　D 3．(双选)如图4－2－11所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a－F图象，下列说法正确的是(　　) 图4－2－11 A．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同 B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同 C．直线1所对应的小车和砝码的质量最大 D．直线3所对应的小车和砝码的质量最大 【解析】　由图象知F相同时，对应的加速度大小a1＞a2＞a3，根据F相同时，加速度与质量成正比，所以m1＜m2＜m3，故选BD. 【答案】　BD 4．某学生在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，在平衡摩擦力时把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，他所得到的a－F关系可用下图中哪一图线表示(a是小车加速度，F是细绳作用于小车的拉力)(　　) 【解析】　当木板垫得倾角偏大时，mgsin θ＞μmgcos θ，这样，即使不悬挂砝码和小盘，小车也会产生加速度．故选C. 【答案】　C 5．如图4－2－12所示，在“探究加速度与力、质量的关系”的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车上所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为s1、s2，则在实验误差允许的范围内，有(　　) 图4－2－12 A．当m1＝m2、F1＝2F2时，s1＝2s2 B．当m1＝m2、F1＝2F2时，s2＝2s1 C．当m1＝2m2、F1＝2F2时，s1＝2s2 D．当m1＝2m2、F1＝2F2时，s2＝2s1 【解析】　题中m1和m2是车中砝码的质量，决不能认为是小车的质量．本题中只说明了两小车是相同的，并未告诉小车的质量是多少．当m1＝m2时，两车加砝码后质量仍相等，若F1＝2F2，则a1＝2a2，由s＝at2，得s1＝2s2，A正确．若m1＝2m2时，无法确定两车加砝码后的质量关系，两小车的加速度关系也就不清楚．故无法判定两车的位移关系． 【答案】　A 6．甲、乙两个实验小车，在同样的合外力作用下，甲车产生的加速度是1.5 m/s2，乙车产生的加速度是4.5 m/s2，甲车的质量m甲和乙车的质量m乙之比为(　　) A．1∶3 B．3∶1 C．1∶1 D．无法确定 【解析】　在同样的合外力作用下物体的加速度与它的质量成反比.＝＝＝3，故B项正确． 【答案】　B 7．(双选)如图4－2－13所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的两个物体得出的加速度a与力F之间的关系图线，分析图线可知(　　) 图4－2－13 A．比较两地的重力加速度，有gA＞gB B．比较两物体的质量，有mA＜mB C．比较两地的重力加速度，有gA＝gB D．比较两物体的质量，有mA＞mB 【解析】　A和B的图象与纵坐标相交于同一点，说明两物体在不受F只受重力的作用下，它们的加速度相同，即两地的重力加速度相同，C正确；由A和B的图象和横坐标相交于不同点，说明两物体在平衡状态时F的大小不同，A物体受到的力F小，表明A受的重力小，即A的质量小于B的质量，B正确． 【答案】　BC 8．如图4－2－14所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与力的关系”的实验装置． 图4－2－14 (1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为________．用DIS测小车的加速度． (2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如图4－2－15所示) 图4－2－15 ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是____________________________________________________________________. ②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是(　　) A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大 【解析】　(1)先保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力，用DIS测加速度 (2)①OA段为直线，说明在质量不变的条件下，加速度与外力成正比． ②对此系统而言，当小车质量不远大于钩码总质量时，a与F不成正比，即仅C正确． 【答案】　(1)小车总质量　小车所受合外力 (2)①在质量不变时，加速度与外力成正比　②C 9．下表是探究牛顿第二定律实验所得到的数据. 质量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 若利用前三组数据探究加速度与受力的关系，则2、3组数据中物体的质量分别为________、________；若利用后三组数据探究加速度与物体质量的关系，则4、5组数据中物体所受的力分别为________、________． 【解析】　探究加速度与受力的关系，应保持质量不变，因此2、3组质量应与第1组质量相同；探究加速度与物体质量的关系时，应保持物体的受力不变，即4、5组受力应与第3组受力相同． 【答案】　0.5 kg　0.5 kg　1.00 N　1.00 N 10．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，我们得到了如图4－2－16所示的两个实验图象甲、乙，描述加速度与力的关系的图象是______，另一图象描述的是________的关系． 甲　　　　　 　　乙 图4－2－16 【解析】　在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，利用控制变量法探究得出：在力F一定时，a与m成反比；在质量m一定时，a与F成正比．由图可知甲是正比例函数图象，乙是反比例函数图象，所以甲是a－F图象，乙是a－m图象． 【答案】　甲　加速度和质量 11．(xx广东汕头高一期末)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中 (1)打出的一条纸带如图4－2－17(a)所示，相邻计数点间的距离x1＝1.17 cm、x2＝1.87 cm、x3＝2.48 cm、x4＝3.14 cm、x5＝3.80 cm、x6＝4.44 cm.则可计算出小车的加速度a＝________ m/s2.(结果保留三位有效数字．) 　　　　 　(a) (b) 　　 (c) 图4－2－17 (2)某同学在保持小车质量不变的前提下，根据测量的数据得出小车的a－F关系图象如图4－2－17(b)所示，造成这一结果的原因可能是__________________________________________________________________． (3)甲和乙两位学生各自独立完成实验，利用实验测量的数据在同一个图象中得出a－F的关系分别如图4－2－17(c)中甲、乙所示，这一结果表明两位同学做实验时的哪个物理量不同？并比较其大小关系． _____________________________________________________________. 【解析】　(1)由匀变速直线运动相邻相等时间内的位移之差为常数，即Δx＝at2可求． a＝ ＝ m/s2 ＝0.651 m/s2. (2)由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，当沙桶的重力比较小时，小车不动，因此有一定拉力时，加速度仍为零． (3)由图象可知，当力相同时a甲＞a乙，说明甲的质量小于乙的质量． 【答案】　(1)0.651 (2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 (3)两小车及车上的砝码的质量不同，且m甲＜m乙 12．(xx北京昌平区高一期末)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中．某小组设计了如图4－2－18所示的实验装置．图中上、下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过定滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使小车同时开始运动，然后同时停止． 图4－2－18 (1)在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使____________． (2)在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量(选填“远大于”“远小于”或“等于”)． (3)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为____________________________________________________________． 【解析】　为了实验结果更为准确，减小实验误差，在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使细线水平；此时小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量，目的是让砝码盘和砝码的总重力大小等于小车所受的拉力大小；在两车的运动时间相等的情况下，据x＝at2知，x越大，a越大． 【答案】　(1)小车与滑轮之间的细线水平(或与轨道平行) (2)远小于 (3)两车从静止开始做匀加速直线运动，且两车的运动时间相等，据x＝at2知，x与a成正比 【备课资源】(教师用书独具) 在体育竞技比赛中，标枪和铅球的世界纪录为什么不同？ 标枪和铅球的世界纪录是指标枪或铅球的最大位移，可利用控制变量法，综合考虑物体的质量，运动员的体力及技巧等多方面的因素． 体育比赛中标枪和铅球一个很重要的区别在于标枪的质量要比铅球的质量小得多．如果一个运动员在将标枪或铅球投掷出去的过程中对标枪或铅球的推力是一样的．那么，标枪的加速度比铅球的加速度要大得多．所以，在运动员将标枪或铅球掷出去时，标枪的速度要比铅球的速度大，而且标枪飞行的最大高度比铅球飞行的最大高度要高，使得标枪的飞行时间大于铅球的飞行时间．因而，在比赛中标枪的飞行距离比铅球的飞行距离要大．所以，标枪和铅球的世界纪录是不同的．