粵教版物理必修一作業(yè):第4章 第2節(jié)第3節(jié) 影響加速度的因素 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關系

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1、 第二節(jié) 影響加速度的因素 第三節(jié) 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關系 1.物體運動狀態(tài)變化的快慢,也就是物體________的大小,與物體的________有關,還與物體________________有關.物體的質(zhì)量一定時,受力越大,其加速度就________;物體的受力一定時,質(zhì)量越小,加速度就________. 2.探究加速度與力的定量關系時,應保持物體________不變,測量物體在________________的加速度;探究加速度與質(zhì)量的關系時,應保持物體________不變,測量不同質(zhì)量的物體在____________的加速度,這種研究問題的方法叫_______

2、_____法. 3.測量物體的加速度可以用刻度尺測量______,并用秒表測量________,由公式____________算出.也可以在運動物體上安裝一條通過打點計時器的紙帶,根據(jù)________________來測量加速度. 4.在該探究實驗中,我們猜想物體的加速度與它所受的力成________,與質(zhì)量成________,然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出______圖象和______圖象,都應是過原點的直線. 5.在該實驗中,為使滑塊所受的拉力近似等于砝碼所受重力,實驗中應使物體的加速度不易________.因此實驗中要求滿足條件:砝碼的質(zhì)量M應遠小于滑塊的質(zhì)量m. 6.若用氣墊導軌探究加速

3、度與力、質(zhì)量的關系,設擋光片的寬度為d,擋光片經(jīng)過兩光電門的時間分別為Δt1,和Δt2,則滑塊通過光電門1和光電門2的速度分別為__________和________,若兩光電門的間距為s,則滑塊的加速度可以表示為:____________________. 7.如果a-F的圖象是通過坐標原點的一條直線,說明物體的加速度a與施加在物體上的力是________關系;如果a-的圖象是通過坐標原點的一條直線,說明物體的加速度a與物體的質(zhì)量是________關系. 【概念規(guī)律練】 知識點一 實驗的操作 1.(雙選)在采用如圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系時,有以下說法,其中正確的是

4、(  ) 圖1 A.為了探究a與F的關系,應保持滑塊的質(zhì)量不變,改變砝碼的數(shù)量來改變力F的大小. B.A步驟中,應使砝碼的重力與滑塊的重力大致相等較為合適. C.若滑塊通過光電門的時間分別為Δt1和Δt2,則滑塊經(jīng)過光電門1和2時的速度可分別表示為和. D.分析a與質(zhì)量m的關系時,可以只做a-m圖象,不必做a-圖象. 知識點二 加速度與力、質(zhì)量的關系 2.某同學在實驗中保持拉力不變,得到了物體加速度隨質(zhì)量變化的一組數(shù)據(jù),如下表所示 實驗 次數(shù) 加速度 a/m·s-2 小車與砝碼總質(zhì)量m/kg 小車與砝碼 總質(zhì)量的倒 數(shù)m-1/kg-1 1

5、0.29 0.20 5.0 2 0.25 0.25 4.0 3 0.22 0.30 3.3 4 0.18 0.35 2.9 5 0.15 0.40 2.5 請你在圖2方格中建立合適坐標系并畫出能直觀反映出加速度與質(zhì)量關系的圖線. 圖2 【方法技巧練】 一、用圖象法分析物理量之間的關系 3.某同學在探究牛頓第二定律的實驗中,在物體所受合外力不變時,改變物體的質(zhì)量,得到的數(shù)據(jù)如下表所示. 實驗 次數(shù) 物體質(zhì) 量m/kg 物體的加速度 a/(m·s-2) 物體質(zhì)量的倒數(shù)/kg-1 1 0.20 0.78 5.00 2 0.4

6、0 0.38 2.50 3 0.60 0.25 1.67 4 0.80 0.20 1.25 5 1.00 0.16 1.00 對于該數(shù)據(jù)的處理,不同同學提出不同觀點,其中正確的是(  ) A.甲同學認為:由表中數(shù)據(jù)直觀地看出物體的質(zhì)量越大,加速度越小,物體的加速度隨質(zhì)量的增大而減小,但不是反比關系. B.乙同學認為:由表中數(shù)據(jù)可以得到物體的加速度隨質(zhì)量的增大而線性減小. C.丙同學認為,做出a-m圖象,由圖象可以看出a-m關系圖象好像是雙曲線,因此a與m成反比. D.丁同學認為,a-m圖象不能直觀地確定a與m的關系,應進一步做a-圖象才能準確確定a與m的關

7、系. 二、實驗數(shù)據(jù)的處理技巧 4. 圖3 如圖3所示,在探究加速度和力、質(zhì)量關系的實驗中,若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為F1、F2,車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2,打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移分別為s1、s2,則在實驗誤差允許的范圍內(nèi),有(  ) A.當m1=m2、F1=2F2時,s1=2s2 B.當m1=m2、F1=2F2時,s2=2s1 C.當F1=F2、m1=2m2時,s1=2s2 D.當F1=F2、m1=2m2時,s2=2s1 5.用斜面、小車、小盤、砝碼等器材做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗,圖4是實驗中一條打完點的紙帶,相鄰計數(shù)點的時間間隔

8、為T,且間距s1、s2、s3、s4、s5、s6已量出. 圖4 圖5 (1)請寫出三個不同的計算加速度的表達式. (2)如圖5(a)所示,為甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的a-F圖線,表明實驗的問題是____________. (3)乙、丙兩同學用同一裝置實驗,畫出了各自得到的a-F圖線如圖(b)所示,說明兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同?并比較其大?。? 1.在本實驗中,若用斜面、小車做實驗,下列說法中正確的是(  ) A.平衡摩擦力時,小盤應用細線通過定滑輪系在小車上,但小盤內(nèi)不能裝重物 B.實驗中無需始終保持小車和砝碼

9、的質(zhì)量遠遠大于盤和重物的質(zhì)量 C.實驗中如用縱坐標表示加速度,用橫坐標表示小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量,描出相應的點在一條直線上時,即可證明加速度與質(zhì)量成反比 D.平衡摩擦力時,小車后面的紙帶必須連好,因為運動過程中紙帶也要受到阻力 2.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗中,下列說法中不正確的是(  ) A.為了減小實驗誤差,懸掛物的質(zhì)量應遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量 B.為減小小車、紙帶受到摩擦力對實驗的影響,需把小車運動平面起始端略墊高 C.實驗結(jié)果采用描點法畫圖象,是為了減小誤差 D.實驗結(jié)果采用a-坐標作圖,是為了根據(jù)圖象直觀地作出判斷 3.在探究牛頓第二定律的實驗中,我們利

10、用了“控制變量法”.當保持外力不變的情況下,由實驗得出a-圖象是通過原點的一條直線,這說明(  ) A.物體的加速度大小與質(zhì)量成正比 B.物體的加速度大小與質(zhì)量成反比 C.物體的質(zhì)量與加速度大小成正比 D.物體的質(zhì)量與加速度大小成反比 題 號 1 2 3 答 案 4.若采用如圖6所示的實驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系,按實驗要求安裝好器材后,應按一定的步驟進行實驗,下列給出供選擇的操作步驟: 圖6 A.保持小盤和重物的質(zhì)量不變,在小車里加砝碼,測出加速度,重復幾次 B.保持小車質(zhì)量不變,改變小盤中重物的質(zhì)量,測出加速度,重復幾次 C.用天平測出

11、小車和砂子的質(zhì)量 D.在長木板沒有定滑輪的一端墊上厚度合適的墊木,平衡摩擦力 E.根據(jù)測出的數(shù)據(jù),分別畫出加速度和力的關系圖線及加速度和質(zhì)量的倒數(shù)關系圖線 F.用停表測出小車運動的時間 G.將放有重物的小盤用細線通過定滑輪系到小車上,接通電源,釋放小車,在紙帶上打出一系列的點 以上步驟中,不必要的步驟是__________,正確步驟的合理順序是________________.(填寫代表字母) 5.某實驗小組利用如圖7所示的實驗裝置來探究當合力一定時,物體運動的加速度a與其質(zhì)量m之間的關系. 圖7 由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離s=23 cm,用游標卡尺測得遮光條

12、的寬度d=0.52 cm.該實驗小組在做實驗時,將滑塊從圖所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間為0.026 s,遮光條通過光電門2的時間為0.010 s,則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度v1=________,滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度v2=________,則滑塊的加速度a=________. 6.某次實驗測得如下數(shù)據(jù):當m一定時a與F的關系如表一所示;當F一定時,a和的關系如表二所示. 表一 F/N 1.00 2.00 3.00 4.00 a/(m·s-2) 1.90 3.95 5.85 7.62 表二 /kg-1 0.52 0.

13、67 0.80 1.00 a/(m·s-2) 1.51 2.10 2.49 3.10 (1)在圖8和圖9所示的相應坐標系中分別作出表一、表二所給數(shù)據(jù)確定物理量的圖線. 圖8 圖9 (2)在研究a與m的關系時,作了a-的圖線,而沒作a-m的圖線,那么作a-的圖線有何優(yōu)點? \ 第二節(jié) 影響加速度的因素 第三節(jié) 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關系 課前預習練 1.加速度 質(zhì)量 受力的大小 越大 越大 2.質(zhì)量 不同外力作用下 受力 該力作用下 控制變量 3.位移 時間 a= 紙帶打出的點 4.正比 反比 a-F a- 5.過大 6.

14、   7.正比 反比 解析 如果a-F的圖象是通過坐標原點的一條直線,說明物體的加速度a與施加在物體上的力是正比關系;如果a-的圖象是通過坐標原點的一條直線,說明物體的加速度a與物體的質(zhì)量是反比關系. 課堂探究練 1.AC [在實驗中,通過懸掛砝碼對滑塊施加力的作用,改變砝碼的個數(shù),可以改變力的大小,故A正確.由于滑塊受到的拉力并不等于砝碼的重力,且加速度越大,它們的差別越大,因此實驗中要求滑塊運動的加速度不易太大,因此要求砝碼的質(zhì)量應遠小于滑塊的質(zhì)量,B錯誤.滑塊在通過光電門時,時間較短,可以看成短時間的勻速運動,因此可以用平均速度表示滑塊通過光電門的瞬時速度,C正確.處理數(shù)據(jù)時若做

15、a-m圖象,其關系圖線為曲線,不易找到a和m的關系,若做a-圖象,當a與m成反比時,a-圖象為過原點的傾斜直線.實驗中可以通過做a-m圖象和a-圖象來確定a和m的關系,D錯誤.] 2.見解析 解析 “a與m成反比”實際上就是“a與成正比”,以a為縱坐標,以為橫坐標建立坐標系,選取適當?shù)臉硕龋璩鲎鴺它c,連線得到圖象如下圖所示. 3.D [由表中數(shù)據(jù)可以看出:隨質(zhì)量的增大,加速度逐漸減小,要想確定a與m的關系,應做a-圖象,若圖象是過原點的傾斜直線,則說明a與m成反比.答案D正確.] 4.A 5.(1)a= a= a= (2)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠 (3)兩小車及車上

16、的砝碼的質(zhì)量不同,且m乙

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