《2 實驗：探究加速度與力質量的關系》（同步訓練）高中物理必修1-蘇教版-2024-2025學年

《2實驗：探究加速度與力質量的關系》同步訓練(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、在探究加速度與力和質量關系的實驗中，當保持物體的質量不變時，下列關于加速度a與作用力F之間關系的說法正確的是：A.加速度a與作用力F成反比B.加速度a與作用力F成正比C.加速度a與作用力F無關D.加速度a與作用力F的平方成正比2、為了探究加速度a與物體質量m之間的關系，在實驗中應確保哪一項條件？A.改變物體的質量同時改變施加的力B.僅改變物體的質量而不改變施加的力C.僅改變施加的力而不改變物體的質量D.既不改變物體的質量也不改變施加的力3、在“探究加速度與力質量的關系”實驗中，以下哪個變量是自變量？A.質量B.加速度C.力D.時間4、在實驗中，以下哪種方法可以用來驗證加速度與力成正比，與質量成反比的關系？A.改變質量，保持力不變B.改變力，保持質量不變C.同時改變力和質量D.改變實驗裝置，保持力和質量不變5、在探究加速度與力質量的關系實驗中，以下哪個選項是正確的實驗操作步驟？A.首先保持力的大小不變，改變物體的質量，觀察加速度的變化B.首先保持物體的質量不變，改變力的大小，觀察加速度的變化C.同時改變力的大小和物體的質量，觀察加速度的變化D.隨機改變力的大小和物體的質量，觀察加速度的變化6、在探究加速度與力質量的關系實驗中，以下哪個說法是正確的？A.加速度與力成正比，與質量成反比B.加速度與力成反比，與質量成正比C.加速度與力成反比，與質量成反比D.加速度與力成正比，與質量無關7、在“探究加速度與力質量的關系”的實驗中，以下哪個步驟中應該使用天平測量物體的質量？A.在沒有施加力的情況下測量物體的質量B.在施加力后測量物體的質量C.在施加不同大小力的情況下分別測量物體的質量D.在改變物體運動方向后測量物體的質量二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、在“探究加速度與力質量的關系”的實驗中，以下哪些因素可能影響實驗結果的準確性？（）A.測量力的大小時，使用的砝碼質量不同B.測量小車加速度時，計時器讀數(shù)誤差C.小車在斜面上滑動的摩擦力大小D.小車的質量2、在進行“探究加速度與力質量的關系”的實驗時，以下哪些做法有助于提高實驗的準確性？（）A.確保斜面的傾斜角度固定不變B.使用精度較高的計時器和力傳感器C.多次測量小車的加速度，取平均值D.控制小車的質量不變，改變施加的力3、在“探究加速度與力質量的關系”實驗中，以下哪些因素會影響小車加速度的大?。緼.小車與斜面之間的摩擦力B.小車所受的拉力大小C.小車的質量D.小車與軌道之間的空氣阻力三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：實驗探究加速度與力、質量關系的實驗中，以下哪些因素對實驗結果有影響？請列舉并簡要說明原因。第二題：實驗中，你使用了以下裝置來探究加速度與力、質量的關系：一輛帶有滑輪的小車；一個彈簧測力計；不同的鉤碼（已知質量）；一個刻度尺；一個計時器。請完成以下實驗步驟，并回答相關問題：（1）首先，將小車放在水平軌道上，確?；喤c軌道對齊，且不計摩擦力。將小車的一端固定在滑輪上，另一端掛上彈簧測力計。（2）在滑輪的另一端依次掛上不同質量的鉤碼，確保鉤碼的重量足夠大，使得小車可以加速運動。（3）每次掛上不同質量的鉤碼后，釋放小車，使用計時器記錄小車從靜止開始到達一定距離所需的時間。（4）重復步驟（2）和（3），改變鉤碼的質量，記錄多組數(shù)據(jù)。（5）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析加速度與力、質量的關系。請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，回答以下問題：畫出加速度a與鉤碼總質量m的圖像。從圖像中分析加速度與鉤碼總質量m的關系。結合牛頓第二定律，解釋為什么實驗結果會呈現(xiàn)出這樣的關系。第三題：實驗中，某小組為了探究加速度與力、質量的關系，進行了以下實驗步驟：（1）在實驗桌上固定了一個彈簧測力計，并用細線連接一個質量為m的小物體。（2）對小球施加一個水平向右的恒力F，記錄下小球的加速度a。（3）改變小物體的質量m，重復步驟（2），記錄不同質量下小球的加速度a。（4）在實驗過程中，彈簧測力計的示數(shù)始終保持在F。請回答以下問題：（1）在實驗過程中，若要保證彈簧測力計的示數(shù)始終保持在F，彈簧測力計的彈簧應滿足什么條件？（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析加速度a與力F、質量m的關系，并得出結論。（3）在實驗過程中，若要減小實驗誤差，可以采取哪些措施？第四題：實驗：探究加速度與力、質量的關系在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，下列數(shù)據(jù)是某小組同學測得的結果：物體質量m（kg）1.02.03.04.0拉力F（N）2.04.06.08.0加速度a（m/s2）2.04.06.08.0請回答以下問題：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，分析加速度a與拉力F、物體質量m之間的關系。（2）若保持物體質量不變，將拉力F增大一倍，物體的加速度a將變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮浚?）若保持拉力F不變，將物體質量m增大一倍，物體的加速度a將變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？第五題：在探究加速度與力、質量關系的實驗中，以下幾種情況哪個不會影響實驗結果？請選擇一個選項并說明理由。A.改變滑輪系統(tǒng)的摩擦系數(shù)B.增加或減少鉤碼的質量C.改變實驗中的角度D.保持小車質量不變，增加或減少拉力的大小《2實驗：探究加速度與力質量的關系》同步訓練及答案解析一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、在探究加速度與力和質量關系的實驗中，當保持物體的質量不變時，下列關于加速度a與作用力F之間關系的說法正確的是：A.加速度a與作用力F成反比B.加速度a與作用力F成正比C.加速度a與作用力F無關D.加速度a與作用力F的平方成正比答案：B解析：根據(jù)牛頓第二定律F=ma，其中m是物體的質量，a是加速度。當物體的質量m保持不變時，加速度a與作用力F2、為了探究加速度a與物體質量m之間的關系，在實驗中應確保哪一項條件？A.改變物體的質量同時改變施加的力B.僅改變物體的質量而不改變施加的力C.僅改變施加的力而不改變物體的質量D.既不改變物體的質量也不改變施加的力答案：B解析：在探究加速度與物體質量的關系時，需要控制變量法的應用，即保證除了研究對象（本例中為物體質量）之外的所有其他因素都保持不變。所以，在此實驗中，應該保持施加的力不變而只改變物體的質量，以觀察加速度的變化情況。因此，選項B正確。這符合物理學中的實驗設計原則，即通過控制單一變量來明確不同變量之間的關系。3、在“探究加速度與力質量的關系”實驗中，以下哪個變量是自變量？A.質量B.加速度C.力D.時間答案：C解析：在這個實驗中，我們通常是研究力（F）如何影響加速度（a），而質量（m）是常數(shù)或已知值。因此，力是自變量，而加速度是因變量。時間（t）在這個實驗中通常不是研究的重點，除非是在計算加速度時作為時間間隔的變量。所以正確答案是C。4、在實驗中，以下哪種方法可以用來驗證加速度與力成正比，與質量成反比的關系？A.改變質量，保持力不變B.改變力，保持質量不變C.同時改變力和質量D.改變實驗裝置，保持力和質量不變答案：B解析：為了驗證加速度與力成正比，與質量成反比的關系，我們需要保持其中一個變量不變，改變另一個變量。在這種情況下，我們應該保持質量不變，改變施加在物體上的力，然后觀察加速度的變化。如果加速度與力成正比，那么當我們增加力時，加速度也應該相應增加。因此，正確答案是B。5、在探究加速度與力質量的關系實驗中，以下哪個選項是正確的實驗操作步驟？A.首先保持力的大小不變，改變物體的質量，觀察加速度的變化B.首先保持物體的質量不變，改變力的大小，觀察加速度的變化C.同時改變力的大小和物體的質量，觀察加速度的變化D.隨機改變力的大小和物體的質量，觀察加速度的變化答案：A解析：在探究加速度與力質量的關系時，應該采用控制變量法，即保持其中一個變量不變，改變另一個變量，觀察結果的變化。因此，首先保持力的大小不變，改變物體的質量，觀察加速度的變化是正確的操作步驟。6、在探究加速度與力質量的關系實驗中，以下哪個說法是正確的？A.加速度與力成正比，與質量成反比B.加速度與力成反比，與質量成正比C.加速度與力成反比，與質量成反比D.加速度與力成正比，與質量無關答案：A解析：根據(jù)牛頓第二定律，加速度a與力F成正比，與物體的質量m成反比，即a=F/m。因此，選項A“加速度與力成正比，與質量成反比”是正確的。7、在“探究加速度與力質量的關系”的實驗中，以下哪個步驟中應該使用天平測量物體的質量？A.在沒有施加力的情況下測量物體的質量B.在施加力后測量物體的質量C.在施加不同大小力的情況下分別測量物體的質量D.在改變物體運動方向后測量物體的質量答案：C解析：在探究加速度與力質量的關系的實驗中，需要測量在不同力作用下物體的質量。這是因為實驗目的是研究力與加速度的關系，而質量作為比較的參量，需要在每次施加不同大小力的情況下進行測量，以確保實驗數(shù)據(jù)的準確性。因此，選擇C。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、在“探究加速度與力質量的關系”的實驗中，以下哪些因素可能影響實驗結果的準確性？（）A.測量力的大小時，使用的砝碼質量不同B.測量小車加速度時，計時器讀數(shù)誤差C.小車在斜面上滑動的摩擦力大小D.小車的質量答案：ABC解析：A選項中，砝碼質量不同會導致所施加的力不同，從而影響實驗結果；B選項中，計時器的讀數(shù)誤差會影響加速度的測量；C選項中，摩擦力的大小會影響小車的加速度；D選項中，小車的質量是實驗需要探究的變量之一，不會影響實驗結果的準確性。因此，A、B、C三項都可能影響實驗結果的準確性。2、在進行“探究加速度與力質量的關系”的實驗時，以下哪些做法有助于提高實驗的準確性？（）A.確保斜面的傾斜角度固定不變B.使用精度較高的計時器和力傳感器C.多次測量小車的加速度，取平均值D.控制小車的質量不變，改變施加的力答案：ABC解析：A選項中，斜面的傾斜角度固定不變可以確保小車的加速度在實驗過程中保持一致；B選項中，使用精度較高的計時器和力傳感器可以減小測量誤差；C選項中，多次測量小車的加速度并取平均值可以減小偶然誤差；D選項中，控制小車的質量不變，改變施加的力可以探究加速度與力的關系。因此，A、B、C三項有助于提高實驗的準確性。3、在“探究加速度與力質量的關系”實驗中，以下哪些因素會影響小車加速度的大小？A.小車與斜面之間的摩擦力B.小車所受的拉力大小C.小車的質量D.小車與軌道之間的空氣阻力答案：BCD解析：A選項，小車與斜面之間的摩擦力會影響小車在斜面上的加速度，但在這個實驗中，摩擦力是恒定的，因此不會影響加速度與力的關系；B選項，小車所受的拉力大小直接影響小車加速度的大小，根據(jù)牛頓第二定律F=ma，拉力越大，加速度越大；C選項，小車的質量也是影響加速度大小的因素，根據(jù)牛頓第二定律，質量越大，在相同拉力下，加速度越??；D選項，小車與軌道之間的空氣阻力會影響小車的運動速度，但在實驗中，我們主要關注的是加速度與力的關系，空氣阻力在這個實驗中不是主要因素。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：實驗探究加速度與力、質量關系的實驗中，以下哪些因素對實驗結果有影響？請列舉并簡要說明原因。答案：拉力的大小：拉力的大小直接影響作用在物體上的合外力，根據(jù)牛頓第二定律，合外力與加速度成正比，因此拉力的大小會影響實驗結果的準確性。物體的質量：物體的質量與加速度成反比，根據(jù)牛頓第二定律，當拉力一定時，質量越小，加速度越大。因此，物體質量的變化會影響實驗結果的準確性。摩擦力：實驗中，物體在滑動過程中會受到摩擦力的作用，摩擦力的大小與加速度有關。摩擦力的存在會影響實驗結果的準確性?？諝庾枇Γ簩嶒炛校矬w在運動過程中可能受到空氣阻力的作用，空氣阻力與速度有關，進而影響加速度。因此，空氣阻力也會對實驗結果產(chǎn)生影響。測量工具的精度：實驗中使用的測量工具如測力計、刻度尺等，其精度會影響數(shù)據(jù)的準確性。測量工具的精度越高，實驗結果的準確性越高。解析：本題目要求考生列舉實驗探究加速度與力、質量關系實驗中可能影響實驗結果的因素。首先，根據(jù)牛頓第二定律，合外力與加速度成正比，因此拉力的大小、物體的質量等因素直接影響加速度，從而影響實驗結果。其次，摩擦力、空氣阻力等非理想因素也會對實驗結果產(chǎn)生影響。最后，測量工具的精度也是影響實驗結果準確性的一個重要因素。綜上所述，本題目考查了考生對實驗原理和影響因素的掌握。第二題：實驗中，你使用了以下裝置來探究加速度與力、質量的關系：一輛帶有滑輪的小車；一個彈簧測力計；不同的鉤碼（已知質量）；一個刻度尺；一個計時器。請完成以下實驗步驟，并回答相關問題：（1）首先，將小車放在水平軌道上，確?；喤c軌道對齊，且不計摩擦力。將小車的一端固定在滑輪上，另一端掛上彈簧測力計。（2）在滑輪的另一端依次掛上不同質量的鉤碼，確保鉤碼的重量足夠大，使得小車可以加速運動。（3）每次掛上不同質量的鉤碼后，釋放小車，使用計時器記錄小車從靜止開始到達一定距離所需的時間。（4）重復步驟（2）和（3），改變鉤碼的質量，記錄多組數(shù)據(jù)。（5）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析加速度與力、質量的關系。請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，回答以下問題：畫出加速度a與鉤碼總質量m的圖像。從圖像中分析加速度與鉤碼總質量m的關系。結合牛頓第二定律，解釋為什么實驗結果會呈現(xiàn)出這樣的關系。答案：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制加速度a與鉤碼總質量m的圖像如下：a||*|/|/|/|/|/|/|/+-----------------m從圖像中可以看出，加速度a與鉤碼總質量m呈線性關系，且斜率為正。這意味著隨著鉤碼總質量m的增加，加速度a也相應增加。根據(jù)牛頓第二定律，力F等于質量m乘以加速度a（F=ma）。在實驗中，鉤碼的總質量m增加，意味著作用在小車上的總力F也增加。由于實驗是在不計摩擦力的理想條件下進行的，所以根據(jù)牛頓第二定律，加速度a也會隨著力的增加而增加。因此，實驗結果呈現(xiàn)出加速度與鉤碼總質量m成正比的關系。第三題：實驗中，某小組為了探究加速度與力、質量的關系，進行了以下實驗步驟：（1）在實驗桌上固定了一個彈簧測力計，并用細線連接一個質量為m的小物體。（2）對小球施加一個水平向右的恒力F，記錄下小球的加速度a。（3）改變小物體的質量m，重復步驟（2），記錄不同質量下小球的加速度a。（4）在實驗過程中，彈簧測力計的示數(shù)始終保持在F。請回答以下問題：（1）在實驗過程中，若要保證彈簧測力計的示數(shù)始終保持在F，彈簧測力計的彈簧應滿足什么條件？（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析加速度a與力F、質量m的關系，并得出結論。（3）在實驗過程中，若要減小實驗誤差，可以采取哪些措施？答案：（1）彈簧測力計的彈簧應滿足：彈簧的勁度系數(shù)k滿足k=F/x，其中x為彈簧的伸長量，F(xiàn)為彈簧所受的力。在本實驗中，為了保證彈簧測力計的示數(shù)始終保持在F，彈簧的伸長量x應保持不變。（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，可以得出以下結論：加速度a與力F成正比，與質量m成反比。即a∝F/m。（3）在實驗過程中，為了減小實驗誤差，可以采取以下措施：①確保實驗過程中彈簧測力計的示數(shù)始終保持在F，避免因力F的變化引起誤差；②在改變小物體的質量m時，盡量保證每次實驗的初始條件相同，如小球的初始位置和速度；③多次重復實驗，取平均值作為最終結果，以減小偶然誤差；④注意實驗儀器的精度，盡量選擇高精度的測量工具。第四題：實驗：探究加速度與力、質量的關系在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，下列數(shù)據(jù)是某小組同學測得的結果：物體質量m（kg）1.02.03.04.0拉力F（N）2.04.06.08.0加速度a（m/s2）2.04.06.08.0請回答以下問題：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，分析加速度a與拉力F、物體質量m之間的關系。（2）若保持物體質量不變，將拉力F增大一倍，物體的加速度a將變?yōu)樵?/p>