4.2探究加速度与力、质量的关系系 随堂检测（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.2探究加速度与力、质量的关系系 随堂检测（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 292.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-13 20:23:12 | ||
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文档简介
探究加速度与力、质量的关系
一、单选题
1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是（ ）
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立模型法
2．下列关于物理的研究方法，不正确的是（ ）
A．探究加速度与力、质量关系的实验，运用的是控制变量法
B．用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法
C．牛顿首次利用合理外推，提出理想实验这一科学推理方法
D．加速度表达式是利用比值法得到的定义式
3．某同学在用如图所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验时，忘记平衡小车运动中所受的摩擦力了，其他操作、计算及作图均正确，他最后作出的a－F关系图象可能是（ ）
A． B．
C． D．
4．为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为钩码的质量，为了保证力传感器的读数为小车所受的合外力，关于实验操作需要进行的是（ ）
A．在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B．在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C．所挂钩码的质量尽量大一些
D．所挂钩码的质量尽量小一些
5．下列物理学习或研究中用到的方法与“曹冲称象”的方法相同的是（ ）
A．“质点”的概念
B．“瞬时速度”的概念
C．合力与分力的关系
D．研究加速度与合力、质量的关系
6．实验“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，用该装置研究小车的加速度a与质量M的关系时，下列说法中错误的是
A．实验时，应先接通电源，再释放小车
B．打点计时器应接在学生电源的直流输出端
C．在探究加速度a与质量M的关系时，应保证小车的合力大小不变
D．在探究加速度a与质量M的关系时，为了直观判断二者间的关系，作出a－图象
7．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
8．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是( )
A． B．
C． D．
9．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学在坐标纸上画出四张关系图线。其中作图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．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
11．如果图象是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成正比
D．物体的质量m与加速度a成反比
12．某同学在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持小车所受拉力F的大小不变，改变小车的质量m，得到了不同m时的加速度大小a，并绘出了a﹣的图像，如图所示。图像的斜率表示（ ）
A．a B．F C．m D．
二、多选题
13．在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中，装置如图所示，除了图中已给出的实验器材外，还需要的两种测量工具是______
A．秒表
B．天平
C．刻度尺
D．弹簧测力计
14．在做“探究加速度与力、质量的关系 .”实验中，以下说法正确的（ ）
A．先释放纸带再接通电源
B．打点结束，先关电源再取纸带
C．拉小车的细线应尽可能与长木板平行
D．实验需要平衡拖着纸带的小车受到的摩擦力
三、实验题
15．某同学在实验室中利用如图1所示装置验证牛顿第二定律，设小车和小车内的钩码总质量为M，该同学在托盘和砝码的总质量m满足的条件下，将木板放在水平桌面上做实验，得出相关数据后，做出的图像如图2，请回答下列问题：
（1）图1是进行某次实验前的实验装置图，除了未平衡摩擦力之外，请指出图中的两个错误______、______；
（2）在本次实验中采用控制变量法研究牛顿第二定律时，是控制______（选填“m”或“M”）不变；
（3）根据图2可知，小车运动过程受到的摩擦阻力为______N，实验过程中小车的质量为______（g取）。
16．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置
（1）为使小车所受合力等于细线的拉力，应采取的措施是平衡摩擦力，具体的操作是___________
A、将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B、将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C、将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D、将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要___________小车的质量（填“等于”或“远小于”或“远大于”）
（3）如图是某同学打出的一条被小车拖动的纸带，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻点间的距离如图所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s则打点计时器打下D点时，小车的瞬时速度vD=___________m/s；小车运动的加速度为a=___________m/s2（结果保留3位有效数字）
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是控制变量法。
故选C。
2．C
【详解】
A．探究加速度与力、质量关系的实验，运用的是控制变量法，选项A正确，不符合题意；
B．用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法，选项B正确，不符合题意；
C．伽利略首次利用合理外推，提出理想实验这一科学推理方法，选项C错误，符合题意；
D．加速度表达式是利用比值法得到的定义式，选项D正确，不符合题意；
故选C。
3．A
【详解】
当未平衡摩擦力时，知有拉力时，加速度仍然为0，故图象在横坐标上有截距，不能是通过原点的直线，故BCD错误，A正确。
故选A。
4．A
【详解】
AB．为了保证力传感器的读数为小车所受到的合外力，故在未挂钩码时，需要将木板的右端垫高以平衡摩擦力；悬挂后，则不需要再次平衡摩擦力，故A正确，B错误；
CD．平衡摩擦力后，由于力传感器能直接读出小车所受合外力的大小，故所挂钩码的质量不需要尽量小一些，也不需要尽量大一些，故CD错误；
故选A。
5．C
【详解】
“曹冲称象”用到的是等效替代的方法；
A．“质点”是理想模型的思想，A错误；
B．“瞬时速度”的概念是极限的思想，B错误；
C．“合力与分力的关系”是等效替代的方法，C正确；
D．“研究加速度与合力、质量的关系”用到的是控制变量法，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．实验时应先接通电源，然后再释放小车，故A正确；
B．电磁打点计时器应接电源的低压交流输出端，故B错误；
CD．在探究加速度a与质量M的关系时，应控制小车的合力不变，改变小车的质量M，要直观的反映这两个量之间的关系时，可以通过作图来解决，为了直观判断二者间的关系，应作出a－图象，故CD正确。
本题选错误的，故选B。
7．D
【详解】
加速度与力成正比，与质量成反比，与质量的倒数成正比。实验得到的图线是过原点的直线，图线是双曲线，图线是过原点的直线，所以D正确，A、B、C错误。
故选D。
8．B
【详解】
依据平衡阻力的原理依靠重力来平衡，同时阻力包含纸带与打点计时器直接的摩擦，故操作为：需要挂上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高，故选B。
9．A
【详解】
根据牛顿第二定律，则
图线是过原点的直线。
故选A。
10．B
【详解】
A．实验中所用电源为低压交流电源，频率为50 Hz，故A错误；
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，这样才能保证小车在运动过程中，摩擦力恒定不变，故B正确；
C．实验时应先接通电源，打点计时器正常工作后，放开小车，故C错误；
D．实验中必须满足“重物的质量远小于小车的质量”，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】
图象是过原点的直线，表明加速度a与质量m成反比，但不能说物体的质量与加速度成正比或成反比，因为物体的质量是个定值，故B正确，ACD错。
故选B。
12．B
【分析】
根据牛顿运动定律F=ma得：，结合图像求出图像的斜率。
【详解】
根据牛顿运动定律F=ma得
的图像为一条倾斜的直线，所以图像的斜率为F。
故选B。
13．BC
【详解】
A.实验中不需要秒表计时，时间通过打点计时器计算，故A不符合题意
BCD.处理纸带时需要刻度尺测量计数点之间的距离大小；根据牛顿第二定律 可知需要天平测量小车质量，该实验不需要弹簧测力计，故BC符合题意D不符合题意．
14．BCD
【详解】
A．应先接通电源，然后释放重物，否则纸带开始阶段是空白，可能所采集的数据不够，而且浪费纸带，故A错误；
B．打点结束后，应先切段电源后再取纸带后，故B正确；
C．实验应保证细线拉力为小车所受合力，故小车的细线与木板平行，故C正确；
D．实验中，平衡掉摩擦阻力的方法是轻推一下拖着纸带的小车，若小车能够匀速下滑，则在纸带打下间距均匀的点，故D正确。
故选BCD。
15．小车没有靠近打点计时器放置； 水平木板上的滑轮没有紧靠桌子边缘放置； M； 0.2； 0.35
【详解】
（1）[1] [2]为了更有效的利用纸带，小车应该靠近打点计时器放置，水平木板上的滑轮要紧靠桌子边缘放置，以保证轻绳不受其他力的作用。
（2）[3]在本次实验中采用控制变量法研究牛顿第二定律时,应保证M不变，以便画出a-F图像，便于分析。
（3）[4]未平衡摩擦力的情况下对小车列牛顿第二定律
可知，
当a=0时，F=0.2N，代入可知f=0.2N
当a=0.8m/s2时，F=0.48N，代入可知M=0.35kg。
16．C 远小于 4.23 0.389
【详解】
(1)[1 将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，使小车的合力就是绳子的拉力。
(2)[2] 要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要远小于小车的质量，以达到用钩码总重力代替小车所受的拉力。
(3)[3] 打点计时器打下D点时，小车的瞬时速度为
[4]小车运动的加速度为
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一、单选题
1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是（ ）
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立模型法
2．下列关于物理的研究方法，不正确的是（ ）
A．探究加速度与力、质量关系的实验，运用的是控制变量法
B．用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法
C．牛顿首次利用合理外推，提出理想实验这一科学推理方法
D．加速度表达式是利用比值法得到的定义式
3．某同学在用如图所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验时，忘记平衡小车运动中所受的摩擦力了，其他操作、计算及作图均正确，他最后作出的a－F关系图象可能是（ ）
A． B．
C． D．
4．为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为钩码的质量，为了保证力传感器的读数为小车所受的合外力，关于实验操作需要进行的是（ ）
A．在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B．在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C．所挂钩码的质量尽量大一些
D．所挂钩码的质量尽量小一些
5．下列物理学习或研究中用到的方法与“曹冲称象”的方法相同的是（ ）
A．“质点”的概念
B．“瞬时速度”的概念
C．合力与分力的关系
D．研究加速度与合力、质量的关系
6．实验“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，用该装置研究小车的加速度a与质量M的关系时，下列说法中错误的是
A．实验时，应先接通电源，再释放小车
B．打点计时器应接在学生电源的直流输出端
C．在探究加速度a与质量M的关系时，应保证小车的合力大小不变
D．在探究加速度a与质量M的关系时，为了直观判断二者间的关系，作出a－图象
7．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
8．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是( )
A． B．
C． D．
9．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学在坐标纸上画出四张关系图线。其中作图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．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
11．如果图象是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成正比
D．物体的质量m与加速度a成反比
12．某同学在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持小车所受拉力F的大小不变，改变小车的质量m，得到了不同m时的加速度大小a，并绘出了a﹣的图像，如图所示。图像的斜率表示（ ）
A．a B．F C．m D．
二、多选题
13．在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中，装置如图所示，除了图中已给出的实验器材外，还需要的两种测量工具是______
A．秒表
B．天平
C．刻度尺
D．弹簧测力计
14．在做“探究加速度与力、质量的关系 .”实验中，以下说法正确的（ ）
A．先释放纸带再接通电源
B．打点结束，先关电源再取纸带
C．拉小车的细线应尽可能与长木板平行
D．实验需要平衡拖着纸带的小车受到的摩擦力
三、实验题
15．某同学在实验室中利用如图1所示装置验证牛顿第二定律，设小车和小车内的钩码总质量为M，该同学在托盘和砝码的总质量m满足的条件下，将木板放在水平桌面上做实验，得出相关数据后，做出的图像如图2，请回答下列问题：
（1）图1是进行某次实验前的实验装置图，除了未平衡摩擦力之外，请指出图中的两个错误______、______；
（2）在本次实验中采用控制变量法研究牛顿第二定律时，是控制______（选填“m”或“M”）不变；
（3）根据图2可知，小车运动过程受到的摩擦阻力为______N，实验过程中小车的质量为______（g取）。
16．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置
（1）为使小车所受合力等于细线的拉力，应采取的措施是平衡摩擦力，具体的操作是___________
A、将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B、将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C、将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D、将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要___________小车的质量（填“等于”或“远小于”或“远大于”）
（3）如图是某同学打出的一条被小车拖动的纸带，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻点间的距离如图所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s则打点计时器打下D点时，小车的瞬时速度vD=___________m/s；小车运动的加速度为a=___________m/s2（结果保留3位有效数字）
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是控制变量法。
故选C。
2．C
【详解】
A．探究加速度与力、质量关系的实验，运用的是控制变量法，选项A正确，不符合题意；
B．用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法，选项B正确，不符合题意；
C．伽利略首次利用合理外推，提出理想实验这一科学推理方法，选项C错误，符合题意；
D．加速度表达式是利用比值法得到的定义式，选项D正确，不符合题意；
故选C。
3．A
【详解】
当未平衡摩擦力时，知有拉力时，加速度仍然为0，故图象在横坐标上有截距，不能是通过原点的直线，故BCD错误，A正确。
故选A。
4．A
【详解】
AB．为了保证力传感器的读数为小车所受到的合外力，故在未挂钩码时，需要将木板的右端垫高以平衡摩擦力；悬挂后，则不需要再次平衡摩擦力，故A正确，B错误；
CD．平衡摩擦力后，由于力传感器能直接读出小车所受合外力的大小，故所挂钩码的质量不需要尽量小一些，也不需要尽量大一些，故CD错误；
故选A。
5．C
【详解】
“曹冲称象”用到的是等效替代的方法；
A．“质点”是理想模型的思想，A错误；
B．“瞬时速度”的概念是极限的思想，B错误；
C．“合力与分力的关系”是等效替代的方法，C正确；
D．“研究加速度与合力、质量的关系”用到的是控制变量法，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．实验时应先接通电源，然后再释放小车，故A正确；
B．电磁打点计时器应接电源的低压交流输出端，故B错误；
CD．在探究加速度a与质量M的关系时，应控制小车的合力不变，改变小车的质量M，要直观的反映这两个量之间的关系时，可以通过作图来解决，为了直观判断二者间的关系，应作出a－图象，故CD正确。
本题选错误的，故选B。
7．D
【详解】
加速度与力成正比，与质量成反比，与质量的倒数成正比。实验得到的图线是过原点的直线，图线是双曲线，图线是过原点的直线，所以D正确，A、B、C错误。
故选D。
8．B
【详解】
依据平衡阻力的原理依靠重力来平衡，同时阻力包含纸带与打点计时器直接的摩擦，故操作为：需要挂上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高，故选B。
9．A
【详解】
根据牛顿第二定律，则
图线是过原点的直线。
故选A。
10．B
【详解】
A．实验中所用电源为低压交流电源，频率为50 Hz，故A错误；
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，这样才能保证小车在运动过程中，摩擦力恒定不变，故B正确；
C．实验时应先接通电源，打点计时器正常工作后，放开小车，故C错误；
D．实验中必须满足“重物的质量远小于小车的质量”，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】
图象是过原点的直线，表明加速度a与质量m成反比，但不能说物体的质量与加速度成正比或成反比，因为物体的质量是个定值，故B正确，ACD错。
故选B。
12．B
【分析】
根据牛顿运动定律F=ma得：，结合图像求出图像的斜率。
【详解】
根据牛顿运动定律F=ma得
的图像为一条倾斜的直线，所以图像的斜率为F。
故选B。
13．BC
【详解】
A.实验中不需要秒表计时，时间通过打点计时器计算，故A不符合题意
BCD.处理纸带时需要刻度尺测量计数点之间的距离大小；根据牛顿第二定律 可知需要天平测量小车质量，该实验不需要弹簧测力计，故BC符合题意D不符合题意．
14．BCD
【详解】
A．应先接通电源，然后释放重物，否则纸带开始阶段是空白，可能所采集的数据不够，而且浪费纸带，故A错误；
B．打点结束后，应先切段电源后再取纸带后，故B正确；
C．实验应保证细线拉力为小车所受合力，故小车的细线与木板平行，故C正确；
D．实验中，平衡掉摩擦阻力的方法是轻推一下拖着纸带的小车，若小车能够匀速下滑，则在纸带打下间距均匀的点，故D正确。
故选BCD。
15．小车没有靠近打点计时器放置； 水平木板上的滑轮没有紧靠桌子边缘放置； M； 0.2； 0.35
【详解】
（1）[1] [2]为了更有效的利用纸带，小车应该靠近打点计时器放置，水平木板上的滑轮要紧靠桌子边缘放置，以保证轻绳不受其他力的作用。
（2）[3]在本次实验中采用控制变量法研究牛顿第二定律时,应保证M不变，以便画出a-F图像，便于分析。
（3）[4]未平衡摩擦力的情况下对小车列牛顿第二定律
可知，
当a=0时，F=0.2N，代入可知f=0.2N
当a=0.8m/s2时，F=0.48N，代入可知M=0.35kg。
16．C 远小于 4.23 0.389
【详解】
(1)[1 将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，使小车的合力就是绳子的拉力。
(2)[2] 要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要远小于小车的质量，以达到用钩码总重力代替小车所受的拉力。
(3)[3] 打点计时器打下D点时，小车的瞬时速度为
[4]小车运动的加速度为
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