4.2 加速度与力、质量之间的关系基础巩固 2021—2022 学年高中物理 粤教版（2019）必修第一册 一、选择题（共 15 题） 1．下列说法中不正确的是（ ） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法 B．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动， 然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 C．牛顿在研究运动和力的关系时，提出了著名的理想斜面实验．该实验运用了理想实验法 D．在探究加速度、力、质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变 研究加速度与质量的关系，该实验运用了控制变量法 2．在探究物体的加速度与哪些因素有关的实验中采用的科学方法为（ A．类比法 B．等效替代法 C．理想模型法 ）． D．控制变量法 3．小明用如图所示实验装置做“探究加速度和力的关系”实验时，重物和小车的质量分别用 m 和 M 表示． 为把重物的重力当做小车受到的牵引力，应 A．将长木板的 B 端适当垫高，m 比 M 小很多 B．将长木板的 B 端适当垫高，M 比 m 小很多 C．将长木板的 A 端适当垫高，m 比 M 小很多 D．将长木板的 A 端适当垫高，M 比 m 小很多 4．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，用该装置研究小车加速度 a 与质量 M 的关系时， 下列说法正确的是（ ） A．先释放小车，再接通电源 B．打点计时器接电源直流输出端 C．牵引小车的细绳应与长木板保持平行 D．在增加小车质量的同时，增大木板的倾角 5．某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，在平衡摩擦力时把长木板不带滑轮的一端垫得过高， 使得木板倾角偏大.则他所得到的 a  F 图线是下列图中的（ a 是小车的加速度， F 是细线作用于小车上的 拉力） A． B． C． D． 6．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示. 在实验中，以下做法正确的是(　　) A．平衡摩擦力时，小车后面不需要固定纸带 B．小车的质量应远大于砝码和砝码盘的质量 C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D．每次改变小车的质量时，均需重新平衡摩擦力 7．关于“探究加速度与力、质量的关系”实验，下列说法中正确的是 A．本实验采用的方法是控制变量法 B．探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小 C．探究加速度与力的关系时，作 a–F 图象应该用线段依次将各点连接起来 D．探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出 a–M 图象 8．在“用 DIS 探究牛顿第二定律”的实验中，装置如图（a）所示。图（b）为小车所受作用力不变时实验所 1 得的 a  M 图像，从图像上可以看到直线不过原点，其原因是（　　） A．钩码质量过大 B．轨道倾斜，左端偏高 C．轨道倾斜，右端偏高 D．小车与轨道间的摩擦偏小 9．某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，下列做法正确的是（　　） A．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 B．调节滑轮的高度，使拉木块的细绳与长木板保持平行 C．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 D．通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度来平衡木块受到的滑动摩擦力 10．利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，下列说法正确的是（　　） A．保持小车所受拉力不变，只改变小车的质量，就可以探究加速度与力、质量的关系 B．保持小车质量不变，只改变小车的拉力，就可以探究加速度与力、质量的关系 C．先保持小车所受拉力不变，探究加速度与力的关系；再保持小车质量不变，探究加速度与质量的关系， 最后归纳出加速度与力、质量的关系 D．先保持小车质量不变，探究加速度与力的关系；再保持小车所受拉力不变，探究加速度与质量的关系， 最后归纳出加速度与力、质量的关系 11．如图所示，A、B 两条直线是在 A、B 两地分别用竖直向上的力 F 拉质量分别为 mA 和 mB 的两个物体得 出的加速度 a 与力 F 之间的关系图线，分析图线可知（ ）　　　 ① 比较两地的重力加速度，有 gA＞gB ② 比较两物体的质量，有 mA＜mB ③ 比较两地的重力加速度，有 gA＝gB ④ 比较两物体的质量，有 mA＞mB A．③④ B．①② C．①④ D．②③ 12．“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图所示，为研究加速度 a 与力 F 之间的关系，下列说法正 确的是（　　） A．需保持盘和砝码质量不变 B．需保持小车质量不变 C．盘和砝码的重力一定与小车受到的拉力大小相等 D．处理数据时，作出 a－ 1 a F F 图像能直观判断 与 之间的关系 13．图甲是用来探究加速度和合力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，并排 放在水平光滑板上，前端各系一条细绳，细绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码打开夹子， 小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止运动。下列说法正确的是（　　） A．实验中应使小车质量不同、砝码质量相同 B．实验中必须用到的测量仪器是秒表、刻度尺、天平 C．若将水平光滑板换为水平粗糙板、不会影响实验探究的结果 D．若小盘和砝码的总质量远小于小车质量，则小盘和砝码的重力近似等于绳的拉力 14．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 15．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 二、填空题（共 4 题） 16．在研究物体的“加速度、力和质量”三个物理量的关系时，这种研究物质问题的科学方法是_____。 17．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：为了探究加速度与力的关系，应保持________不变； 18．在探究物理有关问题时，会采用一些研究方法。在研究力的合成时，采用了_________研究方法；在 研究加速度与力和质量的关系时，采用了_________研究方法。 19．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图甲所示的装置 （1）实验中采用了电火花打点计时器，所使用的电源是_______ A．交流电 220V B．交流电 8V C．直流电 220V D．直流电 8V （2）实验时以下操作正确的是_______ A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力 B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源 1 C．在用图象探究加速度与质量关系时，应作 a  M 图象 （3）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图乙所示，自 A 点起，相邻两点的距离分别为 10.0mm 、 12.0mm 、 14.0mm 、 16.0mm 、 18.0mm ，则打 E 点时小车的速度为______ m/s ，小车的加速度 2 为______ m / s 。（结果保留两位有效数字） （4）本实验应采用控制变量法。该同学要探究小车的加速度 a 和质量 M 的关系，应该保持_____不变；若 该同学要探究加速度 a 和拉力 F 的关系，应该保持________不变。（选填“拉力 F”或“质量 M”） （5）该同学通过数据的处理作出了 a  F 图像，如图丙所示，则图中直线不过原点的原因可能是____，图 中图像末尾偏离直线的原因可能是______。 A．平衡摩擦力过度 C．钩码的总质量太大 三、综合题（共 3 题） B．导轨保持了水平状态 D．所用小车的质量太大 20．试判断下列说法是否正确，并简述理由。 （1）物体的加速度越大，其速度越大。 （2）物体受到的合外力越大，其速度越大。 （3）物体受到的合外力越大，其加速度越大。 （4）物体在合外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。 21．如图 1 所示，一小车放于平直木板上（木板一端固定一个定滑轮），木板被垫高一定角度 θ，该角度 下，小车恰能做匀速直线运动（假设小车所受摩擦力与小车对木板的正压力成正比，比例系数为 μ），小 车总质量为 M。 (1)请推导 θ 与 μ 应满足的定量关系；并分析说明若增大小车质量，仍使小车做匀速直线运动，角度 θ 是否 需要重新调整； (2)如图 2 所示，将小车上栓一根质量不计，且不可伸长的细绳，细绳通过滑轮（滑轮与细绳之间摩擦不 计）下挂一个砝码盘（内放砝码），在木板上某位置静止释放小车后，小车做匀加速直线运动。已知砝码 盘及砝码的总质量为 m，求：当 m=M，小车所受细绳拉力与砝码盘及砝码总重力的比值。 22．某实验小组采用如图所示的装置验证牛顿第二定律,打点计时器工作频率为 50Hz.验证实验的部分步骤 如下: a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力; b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码; c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开 电源; d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复 b、c 的操作．设某次实验钩码质量为 m、砝码和小车总质 量为 M,重力加速度为 g．根据试验数据应用牛顿第二定律求 (1)小车的加速度 a; (2)细线对小车的拉力 F (3)若使细线对小车的拉力 F 近似等于钩码的重力,推导 M,m 所满足的条件． 参考答案 1．C 2．D 3．A 4．C 5．C 6．B 7．A 8．B 9．B 10．D 11．D 12．B 13．D 14．D 15．B 16．控制变量法 17．质量 控制变量 18．等效替代 19．A C 0.85 5.0 拉力 F 质量 M A C 20．(1)错误。物体的加速度大小与速度大小无必然关系。 (2)错误。当物体的质量一定时，物体受到的合外力越大，加速度越大，但速度不一定越大。 (3)正确。当物体的质量一定时，加速度与合外力成正比，物体受到的合外力越大，其加速度越大。 (4)错误。物体的速度增加还是减小，取决于加速度(合外力)的方向与初速度方向的关系，若加速度与初速 度方向相同，物体做加速运动；若加速度与初速度方向相反，物体做减