《高一物理针对训练（人教版必修1）》4.2 实验：探究加速度与力（解析版）

3.0 envi 2024-12-31 4 4 1.28MB 13 页 3知币

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《4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系》针对训练

1．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，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．可以将装有砂子的小桶用来代替钩码

C．处理数据时不用 a−m图象，而用 a−图象，是为了便于根据图象直观地作出判断

D．改变小车质量时，要重新平衡摩擦力

【答案】BC　

【解析】打点计时器要用低压交流电源；用砂桶代替钩码，是因为可以连续改变拉力的大小；从本实

验中平衡摩擦力的方法来看，改变小车质量时，并不用重新平衡摩擦力。

2．甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量和合外力的关系的实验时（使用如图所示的

装置），设小车质量和车上砝码质量之和为 M，砂及砂桶的总质量为 m，分别得出如图甲、乙、丙、丁四

条图线，其中图甲、乙、丙是 a−F图线，图丁是 a−图线，则下列说法中正确的是

A．甲和乙较好地把握了实验条件 M远大于 m

B．丙和丁没有把握好实验条件 M远大于 m

C．甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板倾角太大

D．甲、乙、丙三同学中，丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作

【答案】ACD

【解析】在 a−F图中，当 m＜＜M时，a与F成线性关系，所以甲、乙和丙较好地把握了实验条件 M

远远大于 m，随着 F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量时，图象上部

会出现弯曲现象，所以图象丁没有把握好实验条件 M远大于 m，故 A正确，B错误；甲图中，当 F≠0 时，

a=0。也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为 0，说明遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤，

即甲同学长木板的倾角太小，乙图中 a−F图象不过坐标原点，在 a轴上有截距，说明木板垫起的太高，过

度平衡摩擦力，故 C正确；丙图象是一条过原点的直线，说明较好地完成了平衡摩擦力的操作，故 D正确；

故选：ACD。

3．如图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图象，下列说法正确的是

A．三条倾斜直线所对应的小车及车中砝码的总质量相同

B．三条倾斜直线所对应的小车及车中砝码的总质量不同

C．直线 1所对应的小车及车中砝码的总质量最大

D．直线 3所对应的小车及车中砝码的总质量最大

【答案】BD　

【解析】由图象知 F相同时，对应的加速度大小为 a1>a2>a3，根据 F相同时，加速度与质量成反比，

所以 m1<m2<m3，故 B，D正确。

4．在用实验探究加速度和力、质量的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，不正确的是

A．实验的基本思想是：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力

的关系

B．实验的基本思想是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加

速度与质量的关系

C．在处理实验数据中，以 a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原

点的直线上，说明 a与F成正比

D．在处理实验数据时，以 a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过

原点的直线上，说明 a与m成正比

【答案】D　

【解析】本实验就是利用控制变量法得到 a，F，m三者的关系，A，B，C所述符合实验的思路和道

理符合要求，故正确。

5．某同学在做“探究加速度与力和质量的关系”实验时，采用了课本上案例的装置，由于没有考虑重

物的质量，结果得到的 a−图象可能是下图中的哪一个？

【答案】D

【解析】在做 a−关系实验时，用小盘和砝码的重力 mg 代替了小车所受的拉力 F，事实上，砂和砂桶

的重力 mg 与小车所受的拉力 F是不相等的，这是产生实验系统误差的原因.设小车实际加速度为 a，则

a=mg/（M+m）。又设 F=mg，在这种情况下的加速度 a′=mg/M，在本实验中，F（即 mg）保持不变，且由

a和a′对比可知，实际加速度 a与成非线性关系，且 m越小，图象斜率越小。

6．为了更直观地反映物体的加速度 a与物体质量 m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关

系图象应选用

A．a−m图象　　　B．m−a图象 C．a−图象 D．−a图象

【答案】C　

【解析】通过实验探究的是 a与m的关系，a－图象是过原点的一条直线。

7．在做探究加速度与力、质量的关系的实验时，下列说法中错误的是

A．应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差

B．可以用天平测出小桶和砂的总质量 m1。小车和砝码的总质量 m2。根据公式 a＝m1g/m2求出小车的

加速度

C．处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差

D．处理实验数据时采用 a−图象，是为了便于根据图线直观地作出判断

【答案】B　

【解析】实验中应满足 A所述的条件，故 A正确。实验中加速度不能根据公式求解，故 B错误。

画图象时偏离较远的点已舍弃，误差较小，故 C正确，采用 a－图象，图象为直线，更直观，故 D对。

8．如果物体的 a−图象为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成反比 D．物体的质量 m与加速度 a成正比

【答案】B　

【解析】质量是物体的固有属性，故 C，D说法均错。

9．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是

A．“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零

B．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡

C．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力

D．“平衡摩擦力”时应将小车在钩码通过细绳和滑轮而拉动运动过程中进行调整

【答案】BC

【解析】小车所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车

所受的阻力相平衡，故 A错误，B正确；其目的是使小车所受的合力等于细绳对小车的拉力，故 C正确；

恰好平衡摩擦力时，小车拖动纸带，不给小车提供拉力，给小车一个初速度，小车做匀速直线运动，由打

点计时器打出的纸带点迹间距应该是均匀的，故 D错；故选 BC

10．在本实验中，下列说法正确的是

A．平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂

B．实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量

C．实验中如用纵坐标表示加速度，用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到阻力

【答案】BD　

【解析】平衡摩擦力时，不应挂小桶，故 A错误，B中所述为实验条件，正确。C中横坐标为小车和

车内砝码总质量的倒数，故 C错误。

11．如下图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是

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