2012【优化方案】精品练：物理教科必修1第3章第二节知能优化训练

1．利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是(　　)
A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，打点计时器处于工作状态
D．若纸带上的点分布均匀，说明已平衡了摩擦力
解析：选BCD.因为小车在运动时要受到阻力，纸带与打点计时器间也有阻力，将长木板一端垫高一些，利用小车重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力，此时不能将重物用细绳通过定滑轮系在小车上．
2．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
解析：选B.实验中所用电源为低压交流电源，频率为50 Hz，故A项错．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．实验中必须满足“重物的质量远小于小车的质量”，故D项错．选B项．
3．如图3－2－4是某些同学根据实验数据画出的图像，下列说法中正确的是(　　)
图3－2－4
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
解析：选AD.图甲和图丙是小车的质量确定不变，图甲中F＝0时，即不施加拉力就有加速度，说明长木板的倾角过大，A正确；图丙中，当拉力达到某一值前没有加速度，说明平衡摩擦力不足，即长木板倾角过小，故C错误；乙和丁是对小车的拉力F确定不变，乙图中，＝0时，即小车的质量无穷大时还有加速度，说明平衡摩擦力过度，木板倾角过大，B错误；丁图是小车的质量小到一定程度才有加速度，说明平衡摩擦力不足，木板倾角过小，故D正确．
4．如图3－2－5所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为砂桶和砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池，电压为6 V，G是电键，请指出图中的三处错误：
图3－2－5
(1)_______________________________________________________________________；
(2)_______________________________________________________________________；
(3)_______________________________________________________________________．
解析：(1)B接滑块的细线应水平(或与导轨平行)
(2)C滑块离计时器太远
(3)E电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电
答案：见解析
5．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，备有下列器材：A.电火花计时器；B.天平；C.秒表；D.交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上)H.气垫导轨(一端带定滑轮)；I.毫米刻度尺；J.小型气泵
(1)实验中应选用的器材有________________________________________________________________________；
实验的研究对象________________________________________________________________________．
(2)本实验分两大步骤进行：①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________.
解析：本实验的重点是：在m一定时，根据不同力作用下打出的纸带，求出加速度；F一定时，根据不同质量条件下打出的纸带，求出加速度，故只要明确电火花计时器及气垫导轨的工作条件，则不难将器材选出．
答案：(1)ABDFGHIJ　骑在气垫导轨上的滑块
(2)①研究a与F的关系(m一定)
②研究a与1/m的关系(F一定)
6．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图3－2－6甲所示．
图3－2－6
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：
砝码盘中砝码总重力F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980
加速度a (m·s－2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70
请根据实验数据作出a－F的关系图像．
图3－2－7
(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，请说明主要原因．
解析：(1)a＝＝m/s2＝0.16 m/s2或a＝＝m/s2＝0.15 m/s2.
(2)如图所示
(3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，a－F的图线不过原点．
答案：(1)0.16(0.15也算对)
(2)见解析
(3)未计入砝码盘的重力