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第三章 第5讲

一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)

1．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( )

A．a－m图象 1

C．a－图象

m[答案] C

[解析] 在作用力相同的情况下，质量越大，速度的变化越慢，加速度越小，两者可能1

成反比，则用a－图象更容易判断。

m

1

2．如果a－图象是通过原点的一条直线，则说明( )

mA．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 [答案] B

11

[解析] a－图象是通过原点的一条直线，则a与成正比，则加速度a与质量m成反

mm比，A项错误，B项正确。物体的质量为定值，故C、D选项错误。

3．在“验证牛顿第二定律”的实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足M?m的条件，结果得到的图象应是图中的( )

B．m－a图象 1

D.－a图象 m

[答案] D

FmgMmg

[解析] 在本实验中，小车的加速度a＝＝，则绳子的张力F＝，在研究

MM＋mM＋m加速度跟小车质量M的关系时，保持m不变，若横轴为1/(M＋m)，则a－1/(M＋m)图象应mg

是过原点的直线，当满足M?m时，m可以忽略不计，a≈，a－1/M图象还可以满足图

M象是过原点的直线；当小车的质量较小，不满足M?m时，斜率将变小，图象便发生弯曲。故选D。

4．在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法

中正确的是( )

A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上 B．连接砝码盘和小车的细绳应与长木板保持平行 C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动

D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车 [答案] BCD

[解析] 本实验先平衡摩擦力而后再把悬挂小盘的细绳系在小车上，所以A选项错误。 二、非选择题

5．(2014·忻州联考)图甲所示为某实验小组利用气垫导轨来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系的实验装置。实验时，将滑块从图甲所示的位置由静止释放，由数字计时器(图中末画出)得到遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离为x，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，则：

(1)滑块经过光电门1时的速度v1＝________；经过光电门2时的速度v2＝________，滑块的加速度a＝______。(均用题中所给字母表示)

(2)若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，其示数为________mm。

222

ddd?t1－t2?

[答案] 2 8.15 t1t22xt21t2

[解析] 本题考查游标卡尺的测量原理、读数方法以及匀变速直线运动规律的应用等考点，意在考查考生的数据处理能力。滑块上遮光条通过光电门时间很短，可将该过程的平均dd

速度作为瞬时速度，故v1＝，v2＝，由匀变速直线运动的速度—位移关系式可知，a＝

t1t2

2

d2?t21－t2?

2。游标卡尺为20分度，精确度为0.05mm，主尺读数为8mm，游标尺第3条刻度2xt21t2

线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为0.15mm，因此遮光条宽度为8.15mm。

6．(2014·潍坊模拟)某同学为探究“加速度与物体受力关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz。

(1)对于实验的操作要求，下列说法正确的是________。 A．本次实验中应保持小车和传感器总质量不变

B．为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂砂桶的情况下使小车能够静止在木板上

C．本实验必须满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量

(2)如图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出计数点之间的距离分别为sAB＝4.12cm、sAC＝8.67cm、sAD＝13.65cm、sAE＝19.04cm、sAF＝24.86cm、sAG＝31.09cm。则小车的加速度a＝______m/s2(结果保留2位有效数字)。

[答案] (1)A (2)0.42

[解析] (1)探究加速度与物体受力的关系时，应保持小车和传感器的总质量不变，A项正确；实验中拉力为小车和传感器所受合外力，故需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，在不挂砂桶的情况下使小车能沿木板匀速下滑，B项错；因为传感器直接测量绳的拉力，故无需使细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量，C项错。(2)根据匀变速直线运动规律的sDG－sAD2

推论Δx＝aT2可知，a＝2，代入相关数据解得：a＝0.42m/s。 ?3T?

7．(2014·石家庄质量检测)用图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

小车放在木板上，小车前端系一条细绳，绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘，盘中可放重物，在实验中认为小盘和重物所受的重力等于小车做匀加速运动的动力。

(1)实验中把木板一侧垫高的目的是________________________________，为达到上述