4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系—【新教材】人教版（2019）高中物理必修必修第一册同步练习

第2节　《实验：探究加速度与力、质量的关系》练习题（附答案）
一、选择题（不定项）
1.
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确的是(　　)
A．小车所受合力就是所挂吊盘和砝码的重力
B．小车所受合力的大小等于吊盘和砝码通过细绳对小车所施加的拉力
C．只有平衡摩擦力后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力
D．只有平衡摩擦力后，且小车的质量M远大于吊盘与砝码的总质量时，小车所受合力可以认为等于吊盘和砝码的重力
2.
在用实验探究加速度和力及质量的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，正确的是(
)
A．实验的基本思路：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．实验的基本思路：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．在处理实验数据时，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
3.
如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(
)
A．形成图(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
B．形成图(乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
C．形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
D．形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
4.
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,为验证小车质量M不变时，a与F成正比．小车质量M和砂及桶的质量m分别选取下列几组数值：应该用哪组效果会好(
)
A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、125g
B．M=500g，m分别为20g、30g、40g、50g
C．M=200g，m分别为50g、70g、100g、125g
D．M=200g，m分别为30g、40g、50g、60g
5．在本实验中，下列说法中正确的是(　　)
A．平衡摩擦力时，小盘应用细线通过定滑轮系在小车上，但小盘内不能装重物
B．实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于盘和重物的质量
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
6．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法中正确的是(　　)
A．为了减小实验误差，悬挂物的质量应远小于小车和砝码的总质量
B．为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响，需把小车运动平面起始端略垫高
C．实验结果采用描点法画图象，是为了减小误差
D．实验结果采用a－坐标作图，是为了根据图象直观地作出判断
7．在探究加速度与力、质量的关系的实验中，我们利用了“控制变量法”．当保持外力不变的情况下，由实验得出a－图象是通过原点的一条直线，这说明(　　)
A．物体的加速度大小与质量成正比
B．物体的加速度大小与质量成反比
C．物体的质量与加速度大小成正比
D．物体的质量与加速度大小成反比
8．如图所示是在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，根据实验数据描绘出的三条a—F图线，下列说法中正确的是(　　)
A．三条倾斜直线所对应绳的拉力相同
B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同
C．直线1对应的小车和砝码的总质量最大
D．直线3对应的小车和砝码的总质量最大
9．关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验，下列说法正确的是(　　)
A．可在小车前端系一弹簧测力计，用于测重物通过细线对小车的拉力
B．实验时应将长木板没有滑轮的一端适当垫高，不挂砂桶，接通打点计时器的工作电源，轻推小车，若所打纸带上的点迹均匀，则表明小车所受的摩擦力与小车的重力沿长木板向下的分力平衡
C．改变小车的质量后，仍需重新平衡摩擦力
D．已平衡摩擦力且满足小车的质量远大于砂桶的质量时，可认为小车所受合外力的大小等于砂桶重力
10．如图所示，在探究加速度与力、质量的关系的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有(　　)
A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2
B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1
C．当m1＝2m2、F1＝F2时，x1＝2x2
D．当m1＝2m2、F1＝F2时，x2＝2x1
11．在探究加速度与力、质量关系的实验中，以下操作正确的是(　　)
A．平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上
B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
D．实验时，应先放开小车，后接通电源
二、填空题
12．补充探究“加速度与力、质量的关系”的实验中步骤：
A．用天平测出小车的质量m，记录数据．
B．把实验器材安装好，先________(填“要”或“不要”)把沙桶挂在小车上．
C．平衡摩擦力：在长木板________的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上保持________状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面上的分力平衡．
D．把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶(含沙)．
E．先接通电源再放开小车，取下纸带，标记号码，在表格中记录沙桶和沙的总质量M，当满足________时，可以认为小车受到的牵引力F＝Mg.
F．保持小车的质量不变，依次改变________，重复步骤E.
G．在每条纸带上选取一段比较理想的部分，计算出每条纸带的加速度a，分别记录在表格中．
H．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示力F，根据实验数据在坐标纸上描点，研究a与F的关系．
I．保持________不变，依次在小车上加砝码，并在表格中记录小车和砝码质量m，重复步骤E和步骤G，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示________，根据实验数据在坐标纸上描点，研究a与m的关系．
13．在实验小车的受力F一定时，a与m的关系数据如下表所示．试根据表中数据回答下列问题.
a/(m/s2)
2.01
2.66
3.23
3.98
m/kg
2.00
1.50
1.25
1.00
(1)作a－m的关系图象能否发现a与m的关系？为什么？怎样做才能发现a与m的关系？
________________________________________________________________________
(2)在坐标纸中画出a－1/m的关系图象；
(3)根据a－1/m的关系图象，你能得出怎样的结论？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
14．表中是在探究加速度与力、质量关系的实验中所记录的部分数据.
组别
小车质量m/kg
受力F/N
加速度a/(m·s－2)
1
0.5
0.25
2
0.50
3
1.00
4
1.0
5
1.5
若利用1、2、3三组数据探究加速度与受力的关系，则2、3组数据中物体的质量分别为________、________；若利用3、4、5三组数据探究加速度与物体质量的关系，则4、5组数据中物体所受的力分别为________、________.
《实验：探究加速度与力、质量的关系》答案
1、CD
2、ABC
3、AD
4、B
5、D
6、ABD
7、B
8、BD
9、BD
10、A
11、
12、B.不要　C．远离滑轮；匀速直线运动　E．M远小于小车的总质量　F．沙桶中沙的质量　I．沙桶和沙的总质量；小车和砝码总质量的倒数
13、(1)作a与m的关系图象，不能发现a与m的关系．根据表格可猜想到a与m可能成反比、也可能是a与m2成反比……，显然a－m关系图线是曲线，凭肉眼是不能判断曲线是否是双曲线的．若xy＝k(k为不等于0的常数)，则作y－的关系图线可化曲为直，故应通过作a－1/m的关系图象研究．
(2)a－1/m关系图象如右图所示．
(3)在小车所受合外力保持不变时，小车的加速度与质量成反比．
14、0.5
kg　0.5
kg　1.00
N　1.00
N