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高一物理课时2 实验 探究加速度与力、质量的关系牛顿第二定律(一)练习题 人教版 必修1
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　　　　高一物理课时2 实验 探究加速度与力、质量的关系牛顿第二定律(一)练习题 人教版 必修1　　牛顿第二定律（一）　　一、选择题　　1．关于力、加速度、质量之间的关系，正确的说法是　　A．加速度和速度方向有时相反　　B．物体不可能做加速度增大，而速度减小的运动　　C．力是产生加速度的原因，所以总是先有力随后才有加速度　　D．由F=ma得，m=F/a，说明物体的质量m与F成正比，与a成反比。　　2．由牛顿第二定律的变形公式m＝ 可知物体的质量
）　　A．跟合外力成正比
　　B．跟物体加速度成反比　　C．跟物体所受合外力与加速度无关　　D．可通过测量它的合外力和它的加速度求得　　3．对于牛顿第二定律的叙述正确的是
（）　　A．物体的加速度与其所受合外力成正比　　B．物体的加速度与其质量成反比　　C．物体的加速度与其所受合外力成正比与其质量成反比　　D．以上说法均正确　　4．下列对牛顿第二定律表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是（
）　　A．由F=ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比　　B．由m=F/a可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动加速度成反比　　C．由a=F/m可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比　　D．由m=F/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得　　5．关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是(
)　　A．由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合外力一定大。　　B．牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定就小。　　C．由F=ma可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比。　　D．对同一物体而言，物体的加速度与物体所到的合外力成正比，而且在任何情况下，加逮度的方向，始终与物体所受到的合外力方向一致。　　6．大小分别为1N和7N的两个力作用在一个质量为1kg的物体上，物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是　　A．1 m / s2和7 m / s2
B．5m / s2和8m / s2　　C．6 m / s2和8 m / s2
D．0 m / s2和8m / s2　　7．一物体以 7 m/ s2的加速度竖直下落时，物体受到的空气阻力大小是 ( g取10 m/ s2 ) 　　A．是物体重力的0.3倍
B．是物体重力的0.7倍　　C．是物体重力的1.7倍
D．物体质量未知，无法判断　　8．假设洒水车的牵引力不变，且所受阻力与车重成正比，未洒水时该车匀速直线行驶，某时刻开始洒水，它的运动情况将是
）　　 A．做变加速直线运动 B．做初速度不等于零的匀加速直线运动　　 C．做匀减速直线运动
D．继续保持匀速直线运动　　..........湖北远安一中高一物理必修一导学案物理：4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》学案（新人教必修1）
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4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系
［要点导］
1．实验目的：探究加速度与外力、质量三者的关系。这个探究目的是在以下两个定性研
究的基础上建立起来的。
（1）小汽车和载重汽车的速度变化量相同时，小汽车用的时间短，说明加速度的大小与
物体的质量有关。
（2）竞赛用的小汽车与普通小轿车质量相仿，但竞赛用的小车能获得巨大的牵引力，所
以速度的变化比普通小轿车快，说明加速度的大小与外力有关。
2．实验思路：本实验的基本思路是采用控制变量法。
（1）保持物体的质量不变，测量物体在不同外力作用下的加速度，探究加速度与外力的
关系。探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法，也可以彩比较的方法，看不同的
外力与由此外力产生的加速度的比值有何关系。
（2）保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，探究加速度
与力的关系。探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法。
3．实验方案：本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。测量质量用天平，需要研
究的是怎样测量加速度和外力。
（1）测量加速度的方案：采用较多的方案是使用打点计时器，根据连续相等的时间内
的位移之差Δ=a2求出加速度。条件许可也可以采用气垫导轨和光电门。教材的参考案
例效果也比较好。
（2）提供并且测量物体所受的外力的方案：由于我们上述测量加速度的方案只能适用于
匀变速直线运动，所以我们必须给物体提供一个恒定的外力，并且要测量这个外力。教
材的参考案例提供的外力比较容易测量，采用这种方法是不错的选择。
4． 对实验结果的分析是本实验的关键。如果根据实验数据描出的a-F图象和a-1/m图象
都非常接近一条通过原点的直线，也只能说我们的实验结果是“在质量不变的条件下，加
速度与外力成正比；在外力不变的条件下，加速度与质量成反比。”这一结果决不能说找
出了定律，一个定律的发现不可能是几次实验就能得出的。
［范例精析］
1中，一个乒乓球向运动员飞来，运动员可以用球拍突然改变乒乓球的速度大小和方向。
如果换一个排球向运动员飞来，运动员仍然用球拍击球，其结果与击乒乓球有何不同？
简述理由。
单手用球拍击排球，我们可能没有试过，但是相信单手击排球的经历都会有过。生活经
验告诉我们，改变排球的速度大小与方向要比改变乒乓球的速度大小与方向难得多。用
乒乓球拍击排球，排球的速度大小和方向都很难控制。原因是排球的惯性比乒乓球大得
拓展 如果说排球运动员也能自如地控制排球的速度大小和方向，那么排球运动员击球的
力量肯定比乒乓球运动员击球的力量大得多。在球类运动中，运动员用多大的力，使球
产生多大的加速度；运动员用什么方向的力，使球产生什么方向的加速度，是一个重点
研究的问题。
例2用力图4-2-
2所示的实验装置能否探究加速度与质量的关系？能否探究加速度与外力的关系？如果可
以请说明操作步骤，如果不可以请简述理由。
用此实验装置可以定性地探究加速度与质量的关系，操作步骤如下：把两辆完全相同的
小车放在水平地面上，让二个体重不同的同各站在一个玩具滑板车上，通过手相互对
推，测量他们从分手到静止各自位移的值1 和2，根据2a=v2就可以他们分手时各自
的速度v1和v2各是多少，谁的速度大，他获得的加速度就大。由于两位同和小车所受
的外力是相同的，只要测量出小车和两位同的质量，就能定性比较加速度与质量的关
系。如果两人的质量相同，因为相互作用总是相同，只能验证相同质量相同外力时加速
度也相同，这是本装置的缺点。
也可以用如图4-2-
3所示的斜面和小车做实验研究加速度与外力的关系。选择摩擦阻力很小的小车和长木板
（两长木板长度相等）。调整两车同时静止释放的起始位置，使两车在斜面的对接处相
遇。如果两车的质量相等，只要测量斜面末端的高度H1 和H2和小车各自的位移，就可以
比较质量相同时加速度与外力的关系。这个装置的缺点是不能研究加速度与质量的关系
例3通过那些方法可以验证a与F的正比关系?经验告诉我们在相同力的作用下，质量m越大
，加速度a越小，这可能是“a与m成反比”或“a与m2成反比”等等，有何办法
知道a与m成反比?
解析 ⑴直接验证：①比例法：验证F1/F2=a1/a2 或 F1/a1=F2/a2
②图象法：作a—F图象，看其是否为过原点的直线
⑵间接验证：根据本实验设计，两车同时运动，同时停止，具有相同的运动时
间，因为=a2 /2，所以 1/2=a1/a2由此可见只要验证与F的正比关系即可。
例4图4-2-4是某同利用教材提供的方案进行实验时，正要打开夹子时的情况。指该
同的几个错误。
解析 ①未平衡摩擦力。②应用交流电源。③拉小车的细线应与木板应平行。④小车
应靠近打点计时器。⑤打点计时器置于木板右边
例5 某生用图4-2-4所示的装置做实验时，保持小车的质量不变，测得小车的加速
度a和拉力F的数据如下表所示：
根据表中的数据在图4-2-5中作出a-F图线。（1）把图线延长，看看图线是否通过原
点？如果不通过原点，试分析在操作过程中可能遗漏了哪个步骤？（2）这条图线在F
轴上截距有何物理意义？
解析 根据表中数据描出的点和作出的图象见图4-2-4，图象并没有通过原点。由图象
可以看出，当F=0.1N时a=0，说明小车受到的摩擦力为0.1N。操作过程中可能遗漏了
平衡摩擦力这一步骤。
拓展 如果测出的图象在纵轴上的截距大于零，则说明F=0时a>0，产生的原因可能是平衡
摩擦力时木板倾斜角过大。
［能力训练］
外力是使物体产生_____________的原因．物体运动状态发生改变时，物体一定具有___
________，物体一定受到____________的作用．
　　加速度、加速度、外力
质量一定时物体的加速度与它所受的外力成
；外力一定时加速度与物体的质量成
　　正比，反比
某两个同用图4-2-
6所示的装置（图中A为小车，B为带滑轮的长木板，C为水平桌面），分别在《探究加速度
与外力间的关系》实验中，各自得到的图象如图4-2-
6中甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是
　　平衡摩擦力时，木板倾角过大；平衡摩擦力时，木板倾角太小
在保持质量不变时加速度与物体受力间关系的实验中（使用图4-2-
7所示的装置），小车质量M和砝码质量m分别选取下列四组值．
A．M=500，m分别为50、70、100、125
B．M=500，m分别为20、30、40、50
C．M=200，m分别为50、75、100、125
D．M=200，m分别为30、40、50、60
若其它操作都正确，那么在选用
组值测量时所画出的图线较准确．在选用此组值，m取
时实验误差较大．
a、b、c、d四位同在做《验证牛顿第二定律》的实验（使用图4-2-
6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
7中a、b、c、d四条图线，其中图a、b、c是a—F图线，图d是a—1/M图线，则以下列说法中
正确的是：
A．a和b较好地把握了实验条件M远大于m
B．c和d则没有把握好实验条件M远大于m
C．a同长木板的倾角太小，而b同长木板倾角太大
D．a、b、c三同中，c同较好地完成了平衡摩擦力的操作
6．关于力和运动的关系,下列说法中正确的是( A )
A.物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用
B.物体的位移不断增大,表示物体必受力的作用
C.物体朝什么方向运动,则这个方向上物体必受力的作用
D.物体的速度大小不变,则其所受的合力必为零
7．物体速度改变有几种情况?在每种情况下，合外力对物体作用的效果如何?
　物体速度改变指速度的大小或方向或大小和方向的改变台外力不为零时,可改变物体运
动的速度,使物体产生加速度
某次实验用打点计时器交流电的频率为50H，纸带的记录如图4-2-
9所示（使用图4-2-
3所示的装置）,图中前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,其中B、C、
D、E点的对应速度vB=_____m/,
vC=_____m/,
vD=_____m/,
vE=_____m/,由此测得小车的加速度是多大？
　　0.253m/ 0.328m/ 0.403m/ 0.478m/ 0.75m/2
9．某同在做“当外力一定时，加速度和质量的关系”的实验时，得到下表中的实验数据
（1）请使用a-1/m图象来处理这些数据，并说明为什么不用a-m图象来处理数据。
（2）根据作出的图象，可以得到的结论是小车的加速度与它的
图略，质量成反比
10．如图4-2-
10所示是甲、乙两个物体运动的v-图象,根据图象回答：（1）哪个物体加速度大?（2）
哪个物体速度变化快?（3）如果它们受到的力相等，那么哪个物体的惯性大?（4）如果
它们的质量相等，那么哪个物体所受力大?
（1）甲大（2）甲快（3）乙大（4）甲大(:单位时间内速度变化较快,即物体的加速度较
大在受到相等的力的作用下,速度变化越快的物体,运动状态容易改变,即惯性小所以乙物
体的惯性大质量相等的物体,运动状态改变越容易,说明受到外力越大由于甲运动状态较
容易改变,所以甲受到的外力较大)
高一物理WL-10-01-002
1.2《时间和位移》导案（新人教版必修1）
班级：组名：姓名：
高一物理WL-10-01-007
第一章《运动的描述》习题课导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编写2
高一物理WL-10-01-012
第二章第一～二节单元习题课导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编写2
高一物理WL-10-01-022
第3.2《弹力》导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编写时间：2010年1
高一物理WL-10-01-028
第3.5《力的分解》导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编写时间：201
高一物理WL-10-01-035
第4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》导案
编写人：张金莲审2
高一物理WL-10-01-040
第4.6《用牛顿运动定律解决问题（一）》导案
编写人：张金莲审核人2
高一物理WL-10-01-046
第四章《牛顿运动定律》章末检测导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣2
高一物理WL-10-01-048
第四章《牛顿运动定律》基础梳理导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣2
高一物理WL-10-01-058
第5.7《向心力》导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编写时间：20101
高一物理WL-11-01-072
第6.2《太阳与行星间的引力》导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编2
高一物理WL-11-01-099
第7.10《能量守恒定律与能源》导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编
高一物理WL-10-01-018
第2.6《伽利略对自由落体运动的研究》导案
编写人：张金莲审核人：2
高一物理WL-10-01-054
第5.4《实验：研究平抛运动》导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编2
高一物理WL-10-01-060
第五章《曲线运动》章末检测导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编写2
高一物理WL-10-01-071
高一物理综合训练（四）导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编写时间2
高一物理WL-10-01-071
高一物理综合训练（四）导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编写时间2
高一物理WL-11-01-090
第7.6《实验：探究功与速度变化的关系》导案
编写人：张金莲审核人2
高一物理WL-11-01-091
第7.7《动能和动能定理》导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编写时2
高一物理WL-11-01-106
期中专题复习（五）综合训练导案
编写人：张金莲审核人：郭家荣编写2在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用下图所示的装置．（1）本实验应用的实验方法是AA．控制变量法&&&&B．&假设法&&&&C．&理想实验法（2）下列说法中正确的是CDA．在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小B．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量C．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，应作出a-图象D．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小（3）在探究加速度与力、质量关系的实验中，操作正确的是BCA．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（4）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：（小车质量保持不变）①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象．②图线不过原点的原因可能是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．
0.52【考点】．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要．采用描点法作图，绘出一条倾斜的直线．【解答】解：（1）该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，故选A．（2）A、该实验采用的是控制变量法研究，在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力不变，故A错误．B、该实验采用的是控制变量法研究，在探究加速度与外力的关系时，应该保持小车的质量不变，故B错误．C、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，应用描点法拟合呈一条倾斜的直线．所以应作出a-图象，故C正确．D、设小车的质量为M，砝码和盘的质量为m，根据牛顿第二定律得：对m：mg-F拉=ma对M：F拉=Ma解得：F拉==，当m＜＜M时，即当砝码和盘力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．故D正确．故选CD．（3）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A错误．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，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故B正确．C、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故C正确．D、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故D错误．故选BC．（4）①见下图．②从上图中发现直线没过原点，当F≤0.1N时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤．所以原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．故答案为：（1）A&&（2）CD&（3）BC&（4）①见上图&②没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够【点评】该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。答题：　难度：0.45真题：1组卷：0
解析质量好中差在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用图1所示的装置．（1）本实验应用的实验方法是AA．控制变量法&&&&B．&假设法&&&&C．&理想实验法（2）下列说法中正确的是CD．A．在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小．B．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量．C．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，应作出a-图象．D．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小．（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：（小车质量保持不变）
0.52①根据表中的数据在坐标图2上作出a-F图象．②图线不过原点的原因可能是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．【考点】．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要．其中对于力的测量，我们要清楚：1、当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小．2、平衡摩擦力，使得细线对小车的拉力等于小车的合力．通过描点法作出变量之间的图象关系，结合物理规律分析图线不过原点的原因．【解答】解：（1）该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．故选A．（2）A、该实验采用的是控制变量法研究，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系．在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力的大小不变．故A错误．B、在探究加速度与外力的关系时，应该保持小车的质量不变．故B错误．C、要直观的反映两个量之间的关系，可以通过作图来解决．但是只有作出一条直线，才可以直观的反映两个变量之间的关系．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，应作出a-图象．故C正确．D、设小车的质量为M，砝码盘和砝码的质量为m，根据牛顿第二定律得：对m：mg-F拉=ma对M：F拉=Ma解得：F拉==当m＜＜M时，即当砝码盘和砝码的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码盘和砝码的总重力．故D正确．故选CD．（3）如图：从上图中发现直线没过原点，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，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该同学实验操作中遗漏了未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．所以原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够故答案为：（1）A&& &&&&&&（2）CD （3）①见上图&&&&&&& ②未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【点评】该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．实验问题需要结合物理规律去解决．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。答题：　难度：0.45真题：14组卷：4
解析质量好中差广东上海北京高中物理实验四 探究加速度与力、质量的关系附答案_百度文库
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