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人教版 (新课标)必修12 实验：探究加速度与力、质量的关系习题
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这是一份人教版 (新课标)必修12 实验：探究加速度与力、质量的关系习题，共3页。
1．在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是( )
A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，后接通电源
D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响
解析：平衡摩擦力时，小车不挂重物，故A错，实验时应先接通电源后放开小车，C错，实验时应满足小车的质量远大于重物的质量，否则误差很大，D错。
答案：B
2．如果a－eq \f(1,m)图像是通过原点的一条直线，则说明( )
A．物体的加速度a与质量m成正比
B．物体的加速度a与质量m成反比
C．物体的质量m与加速度a成正比
D．物体的质量m与加速度a成反比
解析：a－eq \f(1,m)图像是过原点的一条直线，则a与eq \f(1,m)成正比，加速度a与质量m成反比，A项错误，B项正确。质量是由物体所含物质的多少决定的，与物体的加速度无关，故C、D项错误。
答案：B
3．如图4－2－9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图像，下列说法错误的是( )
A．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同
B．直线1所对应的小车和砝码的质量最大图4－2－9
C．直线3所对应的小车和砝码的质量最大
D．由图像可以看出在质量一定时，物体的加速度与其所受合外力成正比
解析：由图像知F相同时，对应的加速度大小a1＞a2＞a3，根据F相同时，加速度与质量成反比，所以m1＜m2＜m3，故A、C正确，由图像可知D正确。
答案：B
4．如图4－2－10所示是某同学探究加速度与力、质量的关系时，已接通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学的五个差错：
(1)电源________；图4－2－10
(2)电磁打点计时器位置________；
(3)滑轮位置____________；
(4)小车位置__________；
(5)长木板____________________________。
解析：探究加速度与力、质量的关系时，电磁打点计时器应使用低压(6 V)交流电源，且要固定在长木板无滑轮的一端，即应靠右端；释放纸带时小车应靠近打点计时器；连接小车的细线应保持水平，故应调节滑轮位置使拉线水平；实验时应平衡摩擦力，使小车所受重力沿斜面方向的分力与小车所受摩擦力平衡，故应垫高长木板右端平衡摩擦力。
答案：(1)应用6 V交流电源 (2)应靠右端 (3)应使拉线水平 (4)应靠近打点计时器 (5)应垫高右端平衡摩擦力
5．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，备有下列器材：
A．电火花计时器；B.天平；C.秒表；D.交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上)；H.气垫导轨(一端带定滑轮)；I.毫米刻度尺；J.小型气泵。
(1)实验中应选用的器材有______________________________________________；
实验的研究对象是____________________________________________________。
(2)本实验分两大步骤进行：①_________________________________________；
②_________________________________________________________________。
解析：根据原理想步骤，根据步骤想器材。
本实验的重点是：在m一定时，根据在不同力作用下打出的纸带，求出加速度；F一定时，根据在不同质量条件下打出的纸带，求出加速度，故只要明确电火花计时器及气垫导轨的工作条件，则不难将器材选出。
答案：(1)A、B、D、F、G、H、I、J 骑在气垫导轨上的滑块
(2)①研究a与F的关系(m一定)
②研究a与m的关系(F一定)
6．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图4－2－11甲所示为实验装置简图。(交流电的频率为50 Hz)
图4－2－11
(1)图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2；
(2)保持小盘及盘中砝码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车的加速度a与小车质量m及对应的eq \f(1,m)的数据如下表：
请在如图4－2－12所示的坐标纸中画出a－eq \f(1,m)的图像，并由图像求出小车的加速度a与质量的倒数eq \f(1,m)之间的关系式是_________________________________________________。
图4－2－12
解析：(1)由交流电的频率为50 Hz可得，题图乙中两相邻点间的时间间隔T＝0.02 s。由逐差法得加速度
a＝eq \f(x3＋x4－x1＋x2,4×2T2)
＝eq \f([7.21＋7.72－6.19＋6.70]×10－2,16×0.022) m/s2
≈3.19 m/s2。
(2)如图所示，a＝eq \f(1,2m)。
答案：见解析a/(m·s－2)
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
eq \f(1,m)/kg－1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
1．在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是( )
A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，后接通电源
D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响
解析：平衡摩擦力时，小车不挂重物，故A错，实验时应先接通电源后放开小车，C错，实验时应满足小车的质量远大于重物的质量，否则误差很大，D错。
答案：B
2．如果a－eq \f(1,m)图像是通过原点的一条直线，则说明( )
A．物体的加速度a与质量m成正比
B．物体的加速度a与质量m成反比
C．物体的质量m与加速度a成正比
D．物体的质量m与加速度a成反比
解析：a－eq \f(1,m)图像是过原点的一条直线，则a与eq \f(1,m)成正比，加速度a与质量m成反比，A项错误，B项正确。质量是由物体所含物质的多少决定的，与物体的加速度无关，故C、D项错误。
答案：B
3．如图4－2－9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图像，下列说法错误的是( )
A．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同
B．直线1所对应的小车和砝码的质量最大图4－2－9
C．直线3所对应的小车和砝码的质量最大
D．由图像可以看出在质量一定时，物体的加速度与其所受合外力成正比
解析：由图像知F相同时，对应的加速度大小a1＞a2＞a3，根据F相同时，加速度与质量成反比，所以m1＜m2＜m3，故A、C正确，由图像可知D正确。
答案：B
4．如图4－2－10所示是某同学探究加速度与力、质量的关系时，已接通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学的五个差错：
(1)电源________；图4－2－10
(2)电磁打点计时器位置________；
(3)滑轮位置____________；
(4)小车位置__________；
(5)长木板____________________________。
解析：探究加速度与力、质量的关系时，电磁打点计时器应使用低压(6 V)交流电源，且要固定在长木板无滑轮的一端，即应靠右端；释放纸带时小车应靠近打点计时器；连接小车的细线应保持水平，故应调节滑轮位置使拉线水平；实验时应平衡摩擦力，使小车所受重力沿斜面方向的分力与小车所受摩擦力平衡，故应垫高长木板右端平衡摩擦力。
答案：(1)应用6 V交流电源 (2)应靠右端 (3)应使拉线水平 (4)应靠近打点计时器 (5)应垫高右端平衡摩擦力
5．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，备有下列器材：
A．电火花计时器；B.天平；C.秒表；D.交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上)；H.气垫导轨(一端带定滑轮)；I.毫米刻度尺；J.小型气泵。
(1)实验中应选用的器材有______________________________________________；
实验的研究对象是____________________________________________________。
(2)本实验分两大步骤进行：①_________________________________________；
②_________________________________________________________________。
解析：根据原理想步骤，根据步骤想器材。
本实验的重点是：在m一定时，根据在不同力作用下打出的纸带，求出加速度；F一定时，根据在不同质量条件下打出的纸带，求出加速度，故只要明确电火花计时器及气垫导轨的工作条件，则不难将器材选出。
答案：(1)A、B、D、F、G、H、I、J 骑在气垫导轨上的滑块
(2)①研究a与F的关系(m一定)
②研究a与m的关系(F一定)
6．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图4－2－11甲所示为实验装置简图。(交流电的频率为50 Hz)
图4－2－11
(1)图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2；
(2)保持小盘及盘中砝码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车的加速度a与小车质量m及对应的eq \f(1,m)的数据如下表：
请在如图4－2－12所示的坐标纸中画出a－eq \f(1,m)的图像，并由图像求出小车的加速度a与质量的倒数eq \f(1,m)之间的关系式是_________________________________________________。
图4－2－12
解析：(1)由交流电的频率为50 Hz可得，题图乙中两相邻点间的时间间隔T＝0.02 s。由逐差法得加速度
a＝eq \f(x3＋x4－x1＋x2,4×2T2)
＝eq \f([7.21＋7.72－6.19＋6.70]×10－2,16×0.022) m/s2
≈3.19 m/s2。
(2)如图所示，a＝eq \f(1,2m)。
答案：见解析a/(m·s－2)
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
eq \f(1,m)/kg－1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
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