2020高一轻松寒假20天提升作业适用高一新教材物理第15天实验探究加速度与力质量的关系解析

高一年级20天轻松提升物理第15天——实验：探究加速度与力、质量的关系·答案1.【解析】从实验原理入手,对照本实验的操作要求,弄清各图像的物理意义,讨论实验中处理数据的方法。(1)当m≫m0时,才可以认为绳对小车的拉力约等于盘及盘中重物的总重力。(2)因由实验画的a-m图线是一条曲线,难以判定它所对应的函数式,从而难以确定a与m的定量关系,所以在实验中应作a-图像而不是a-m图像来分析实验结果。(3)图(a)为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,图线没有过原点,而是与F轴交于一点,说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,两图线的斜率不同,说明两个同学做实验时的小车及车中砝码的质量不同。答案:(1)m≫m0(2)(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)小车及车中砝码的质量不同2.【解析】(1)①平衡好小车所受的阻力,小车做匀速运动,打点计时器打出的点间隔基本相等;⑥根据牛顿第二定律可得F=(M+m)a,则=+,与m为一次函数关系,是线性关系。(2)①为保证小车所受拉力近似不变,应满足小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车的质量。②由Δx=aT2可知,a==,由图可读出s1=36.7mm-12.5mm=24.2mm,s3=120.0mm-72.8mm=47.2mm,换算后代入上式中,得a=1.15m/s2。③设小车质量为M,由(1)中分析知=+,结合图像可知,=k,则F=;=b,则M=bF=。答案:(1)①间隔均匀⑥线性(2)①远小于小车的质量②24.247.21.15③3.【解析】(1)根据Δx=aT2可得加速度a==m/s2=0.425m/s2。(2)平衡摩擦力时,应不挂重物,只让小车拖着纸带在木板上匀速运动,选项A错误;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到阻力,选项B正确;每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,选项C正确;实验时,先接通电源,后放开小车,选项D错误。故选B、C。答案:(1)0.425(2)B、C4.【解析】(1)由于每两个计数点间还有四个计时点未画出,纸带上面每打一点的时间间隔是0.1s。根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可得:a==m/s2=4m/s2。(2)根据牛顿第二定律,F=Ma,a=F,质量不变时,a与F成正比关系。故D正确,A、B、C错误。故选D。(3)由于图像的斜率为k=,所以增大砂和砂桶质量,k不变,仍保持原方向不变,所以C正确,A、B、D错误。故选C。答案:(1)4(2)D(3)C