高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第二节 加速度与力、质量之间的关系练习

4.2加速度与力、质量之间的关系基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第一册

一、选择题（共15题）

1．下列说法中不正确的是（   ）

A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法

B．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

C．牛顿在研究运动和力的关系时，提出了著名的理想斜面实验．该实验运用了理想实验法

D．在探究加速度、力、质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验运用了控制变量法

2．在探究物体的加速度与哪些因素有关的实验中采用的科学方法为（    ）．

A．类比法 B．等效替代法 C．理想模型法 D．控制变量法

3．小明用如图所示实验装置做“探究加速度和力的关系”实验时，重物和小车的质量分别用m和M表示．为把重物的重力当做小车受到的牵引力，应

A．将长木板的B端适当垫高，m比M小很多

B．将长木板的B端适当垫高，M比m小很多

C．将长木板的A端适当垫高，m比M小很多

D．将长木板的A端适当垫高，M比m小很多

4．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，用该装置研究小车加速度a与质量M的关系时，下列说法正确的是（   ）

A．先释放小车，再接通电源

B．打点计时器接电源直流输出端

C．牵引小车的细绳应与长木板保持平行

D．在增加小车质量的同时，增大木板的倾角

5．某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，在平衡摩擦力时把长木板不带滑轮的一端垫得过高，使得木板倾角偏大.则他所得到的图线是下列图中的（是小车的加速度，是细线作用于小车上的拉力）

A． B． C． D．

6．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示. 在实验中，以下做法正确的是(　　)

A．平衡摩擦力时，小车后面不需要固定纸带

B．小车的质量应远大于砝码和砝码盘的质量

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源

D．每次改变小车的质量时，均需重新平衡摩擦力

7．关于“探究加速度与力、质量的关系”实验，下列说法中正确的是

A．本实验采用的方法是控制变量法

B．探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小

C．探究加速度与力的关系时，作a–F图象应该用线段依次将各点连接起来

D．探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a–M图象

8．在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中，装置如图（a）所示。图（b）为小车所受作用力不变时实验所得的图像，从图像上可以看到直线不过原点，其原因是（　　）

A．钩码质量过大

B．轨道倾斜，左端偏高

C．轨道倾斜，右端偏高

D．小车与轨道间的摩擦偏小

9．某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，下列做法正确的是（　　）

A．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源

B．调节滑轮的高度，使拉木块的细绳与长木板保持平行

C．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上

D．通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度来平衡木块受到的滑动摩擦力

10．利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，下列说法正确的是（　　）

A．保持小车所受拉力不变，只改变小车的质量，就可以探究加速度与力、质量的关系

B．保持小车质量不变，只改变小车的拉力，就可以探究加速度与力、质量的关系

C．先保持小车所受拉力不变，探究加速度与力的关系；再保持小车质量不变，探究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系

D．先保持小车质量不变，探究加速度与力的关系；再保持小车所受拉力不变，探究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系

11．如图所示，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（  ）　　　

①比较两地的重力加速度，有gA＞gB

②比较两物体的质量，有mA＜mB

③比较两地的重力加速度，有gA＝gB

④比较两物体的质量，有mA＞mB

A．③④ B．①②

C．①④ D．②③

12．“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图所示，为研究加速度a与力F之间的关系，下列说法正确的是（　　）

A．需保持盘和砝码质量不变

B．需保持小车质量不变

C．盘和砝码的重力一定与小车受到的拉力大小相等

D．处理数据时，作出a－图像能直观判断a与F之间的关系

13．图甲是用来探究加速度和合力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，并排放在水平光滑板上，前端各系一条细绳，细绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止运动。下列说法正确的是（　　）

A．实验中应使小车质量不同、砝码质量相同

B．实验中必须用到的测量仪器是秒表、刻度尺、天平

C．若将水平光滑板换为水平粗糙板、不会影响实验探究的结果

D．若小盘和砝码的总质量远小于小车质量，则小盘和砝码的重力近似等于绳的拉力

14．在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到如图甲、乙所示的两个实验图像，关于这两个图像的描述，下列说法正确的是（    ）

A．甲图是描述加速度与质量关系的图像 B．乙图是描述加速度与力关系的图像

C．乙图是描述加速度与质量的倒数关系的图像 D．甲图是描述加速度与力关系的图像

15．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，下列做法和理由正确的是(　　)

A．实验中所用电源为低压直流电源

B．实验中纸带和细绳应与长木板严格平行，使力作用在物体运动方向的直线上

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

二、填空题（共4题）

16．在研究物体的“加速度、力和质量”三个物理量的关系时，这种研究物质问题的科学方法是_____。

17．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：为了探究加速度与力的关系，应保持________不变；

18．在探究物理有关问题时，会采用一些研究方法。在研究力的合成时，采用了_________研究方法；在研究加速度与力和质量的关系时，采用了_________研究方法。

19．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图甲所示的装置

（1）实验中采用了电火花打点计时器，所使用的电源是_______

A．交流电      B．交流电      C．直流电      D．直流电

（2）实验时以下操作正确的是_______

A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力

B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源

C．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象

（3）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图乙所示，自A点起，相邻两点的距离分别为、、、、，则打E点时小车的速度为______，小车的加速度为______。（结果保留两位有效数字）

（4）本实验应采用控制变量法。该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持_____不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持________不变。（选填“拉力F”或“质量M”）

（5）该同学通过数据的处理作出了图像，如图丙所示，则图中直线不过原点的原因可能是____，图中图像末尾偏离直线的原因可能是______。

A．平衡摩擦力过度        B．导轨保持了水平状态

C．钩码的总质量太大      D．所用小车的质量太大

三、综合题（共3题）

20．试判断下列说法是否正确，并简述理由。

（1）物体的加速度越大，其速度越大。

（2）物体受到的合外力越大，其速度越大。

（3）物体受到的合外力越大，其加速度越大。

（4）物体在合外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。

21．如图1所示，一小车放于平直木板上（木板一端固定一个定滑轮），木板被垫高一定角度θ，该角度下，小车恰能做匀速直线运动（假设小车所受摩擦力与小车对木板的正压力成正比，比例系数为μ），小车总质量为M。

(1)请推导θ与μ应满足的定量关系；并分析说明若增大小车质量，仍使小车做匀速直线运动，角度θ是否需要重新调整；

(2)如图2所示，将小车上栓一根质量不计，且不可伸长的细绳，细绳通过滑轮（滑轮与细绳之间摩擦不计）下挂一个砝码盘（内放砝码），在木板上某位置静止释放小车后，小车做匀加速直线运动。已知砝码盘及砝码的总质量为m，求：当m=M，小车所受细绳拉力与砝码盘及砝码总重力的比值。

22．某实验小组采用如图所示的装置验证牛顿第二定律,打点计时器工作频率为50Hz.验证实验的部分步骤如下:

a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;

b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;

c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;

d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作．设某次实验钩码质量为m、砝码和小车总质量为M,重力加速度为g．根据试验数据应用牛顿第二定律求

(1)小车的加速度a;

(2)细线对小车的拉力F

(3)若使细线对小车的拉力F近似等于钩码的重力,推导M,m所满足的条件．

参考答案

1．C

2．D

3．A

4．C

5．C

6．B

7．A

8．B

9．B

10．D

11．D

12．B

13．D

14．D

15．B

16．控制变量法

17．质量

18．等效替代    控制变量   

19．A    C    0.85    5.0    拉力F    质量M    A    C   

20．(1)错误。物体的加速度大小与速度大小无必然关系。

(2)错误。当物体的质量一定时，物体受到的合外力越大，加速度越大，但速度不一定越大。

(3)正确。当物体的质量一定时，加速度与合外力成正比，物体受到的合外力越大，其加速度越大。

(4)错误。物体的速度增加还是减小，取决于加速度(合外力)的方向与初速度方向的关系，若加速度与初速度方向相同，物体做加速运动；若加速度与初速度方向相反，物体做减速运动。因为物体在合外力作用下做匀加速直线运动，故加速度与初速度同向，虽然合外力逐渐减小，但速度仍在增大。

21．(1)角度θ无须改变；(2)1：2

22．（1） ；（2） ；（3）