4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系习题及答案

4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系

一、填空题。

1、实验目的是探究物体加速度与 、 的关系。 2、本实验的基本思路是采用 法。

3、保持物体的 不变，测量物体在不同力作用下的 ，探究加速度与 的关系，探究时可以采用根据实验数据绘制图象的方法，也可以采用比较的方法，看不同的 外力与由此外力产生的加速度的比值有何关系。

4、保持物体的 相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，探究加速度与 的关系，探究时采用实验数据绘制图象的方法。

5、实验中取小车作为研究物体，需要测量的物理量有三个： 、小车所受、 的力、 。小车的质量可以用 测量，要改变小车的质量，可以在小 车中增减 ；用小盘和砝码牵引小车，使小车做匀加速运动的力与小盘和砝码的重力 相等，增减小盘中的砝码就可以改变小车受到的力；在小车上安装一条纸带，根据 打出的点来测量小车获得的加速度。

6、实验器材包括一端带滑轮的长木板， ，纸带，细绳，小盘，砝码， ， 导线，电源，天平， 。

7、外力是使物体产生 的原因。物体运动状态发生改变时，物体一定具有 ， 物体一定受到 的作用。

8、质量一定时物体的加速度与它所受的外力成 ；外力一定时物体的加速度与物体 的质量成 。

9、某两个同学用下图所示的装置（图中A为小车，B为带滑轮的长木板，C为水平桌面）， 分别在《探究加速度与外力间的关系》实验中，各自得到的图象如图甲和乙所示，则出现种 现象的原因甲是 ，乙是 。

10、某同学在做“当外力一定时，加速度和质量的关系”的实验时，得到下表中的实验数据： （1）请使用a-1/m图象来处理这些数据，并说明为什么不用a-m图象来处理数据。 （2）根据作出的图象，可以得到的结论是小车的加速度与质量的关系是 。

11、某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图4-2-9所示，图中前几个

点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点，其中B、C、D、E点的对应速度vB= m/s； vC= m/s； vD= m/s； vE= m/s，由算出小车的加速度是多大？

二、选择题。

1、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法中正确的是（ ） A、平衡摩擦力时，小盘应用细线通过定滑轮系在小车上，但小盘内不能装砝码 B、实验中无需始终保持小车和砝码的总质量远远大于小盘和砝码的质量

C、实验中如用纵坐标表示加速度，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 2、关于力和运动的关系,下列说法中正确的是（ ） A、物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用 B、物体的位移不断增大,表示物体必受力的作用 C、物体朝什么方向运动,则这个方向上物体必受力的作用 D、物体的速度大小不变,则其所受的合力必为零 3、下列说法中正确的是（ ） A、物体不受力时，一定处于静止状态 B、物体的速度等于零时，一定处于平衡状态 C、物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用 D、物体的运动方向，一定是物体所受合外力的方向

4、为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往把二者的关系图象表示出

来，该关系图象应选用（ ） A、a-m图象 C、a?

B、m-a图象 D、

1图象 m1?a图象 m5、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确 的是（ ）

A、小车所受的合力就是所挂小盘和砝码的重力

B、小车所受的合力的大小等于小盘和砝码通过细绳对小车施加的拉力 C、只有平衡摩擦力之后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力

D、只有平衡摩擦力之后，且当小车的质量远远大于小盘和砝码的总质量时，小车所受合力的大小才可认为等于小盘和砝码的重力大小

6、在保持质量不变时加速度与物体受力间关系的实验中（使用图所示的装置），小车质量M和砝码质量m分别选取下列四组值． A、M=500g，m分别为50g、70g、100g、125g B、M=500g，m分别为20g、30g、40g、50g C、M=200g，m分别为50g、75g、100g、125g D、M=200g， m分别为30g、40g、50g、60g

若其它操作都正确，那么在选用（ ）组值测量时所画出的图线较准确。在选用此组值时，m取 g时实验误差较大。 三、实验题。

1、某学生用图所示的装置做物体加速度随外力变化的实验：

(1) 试从图中找出错误之处。

(2) 改正错误后某同学保持小车的质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表 所示：

F/N a/m﹒s -20.20 0.10 0.30 0.21 0.40 0.29 0.50 0.40 根据表中的数据作出a-F图线。

（3）把图线延长，看看图线是否通过原点？如果不通过原点，试分析在操作过程中可能遗漏了哪个步骤？

（4）这条图线在F轴上的截距有何物理意义？

2、用斜面、小车、砝码等器材探究加速度与力、质量三者关系的实验中，如图所示为实验中打出的一条纸带，相邻计数点的时间间隔为T，且间距已量出。

(1) 写出误差较小的加速度的表达式。

(2) 图甲是同学根据测量数据画出的图线，试简单分析实验中存在的问题。

(3) 同学用同一实验装置进行探究实验，画出了各自得到的图像，如图乙所示。说明两位同

学做实验时的哪一个物理量取值始终不同，并比较其大小。

A x B x2 C x3 · 1 · ·

D

·

x4

E ·

x5

F ·

x6

G ·

四、问答题。

1、一个乒乓球向运动员飞来（如图4-2-1），运动员可以用球拍突然改变乒乓球的速度大小和方向。如果换一个排球向运动员飞来，运动员仍然用球拍击球，其结果与击乒乓球有何不同？简述理由。

2、用图4-2-2所示的实验装置能否探究加速度与质量的关系？能否探究加速度与外力的关系？如果可以请说明操作步骤，如果不可以请简述理由。

O 甲

F/N

O 乙

F/N B C a/(m﹒) a/(m﹒)

3、物体速度改变有几种情况？在每种情况下，合外力对物体作用的效果如何？

4、如图所示是甲、乙两个物体运动的v-t图象,根据图象回答： （1）哪个物体速度变化快？

（2）如果它们受到的力相等，那么哪个物体的惯性大？

（3）如果它们的质量相等，那么哪个物体所受力大？ v 甲 乙

o t 参考答案

一、填空题。 1、力；质量 2、控制变量

3、质量；加速度；力 4、受力；物体质量

5、小车的质量；小车获得的加速度；天平；砝码；打点计时器 6、刻度尺；小车；打点计时器 7、加速度；加速度；力 8、正比，反比

9、平衡摩擦力时过大；未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 10、

11、0.253； 0.328 ；0.403 ；0.478 ；0.75m/s 二、选择题。 1、D 2、A 3、C 4、C 5、D 6、B；20g 三、实验题。

1、(1) 打点计时器应接低压交流电源；拉小车的线没有水平；未平衡摩擦力；打点计时器 应置于木板右端 (2) 略（3）不过；漏了平衡摩擦力这一步（4）表示小车受到的摩擦力 2、(1) a?2

(x6?x5?x4)?(x3?x2?x1) (2)漏掉了平衡小车和木板之间的摩擦力这一29T步。（3）略（4）被研究的小车及车上砝码的总质量不同，C的大。 四、问答题。 1、

2、 3、

4、(1) 甲 (2) 乙（3）甲

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