2014高考物理一轮复习 实验四 验证牛顿运动定律专题精讲

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1、2014《金版教程》高考物理一轮复习实验专题精讲：实验四验证牛顿运动定律1.关于验证牛顿运动定律的实验，下列说法中符合实际的是(　　)A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系解析：由于实验中有三个物理量同时变化，在研究过程中采用控制变量法，通过

2、保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，可以归纳出加速度、力二者关系，再通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，可以得出加速度、质量二者之间的关系．答案：D2．关于“验证牛顿第二定律”实验中验证“作用力一定时，加速度与质量成反比”的实验过程，以下做法中正确的是(　　)A．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通电源D．可以利用天平测出砂桶和砂质量m和小车质量M，直接用公式a＝求出加速度解析：平衡摩擦力时，使小车的重力沿斜面向下的分力与小车运动所受摩擦力平衡，所以不能将小桶系在小车上，A错．平

3、衡摩擦力后，小车和板间的动摩擦因数μ＝tanα，与小车的质量无关，所以改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，B正确．实验时，应先接通电源，待打点稳定后，放开小车，C错误．本实验是探究作用力一定时，加速度与质量成反比，不能直接用公式a＝求加速度，D错误．答案：B3．用如图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”实验，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图中的直线Ⅰ，乙同学画出的a－F图象为下图中的直线Ⅱ.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是(　　)A．实验前甲同学没有平衡摩擦力B．甲同学在

4、平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C．实验前乙同学没有平衡摩擦力D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了解析：由直线Ⅰ可知，甲同学在未对小车施加拉力F时小车就有了加速度，说明在平衡摩擦力时，把木板的末端抬得过高了，B正确，A错误；由直线Ⅱ可知，乙同学在对小车施加了一定的拉力时，小车的加速度仍等于零，故实验前乙同学没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，C正确，D错误．答案：BC4．在“验证牛顿运动定律”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下图中的(　　)解析：在本实验中小车的加速度a＝＝，在研究加速度与小车质量M的关

5、系时，保持m不变，若横轴为1/(M＋m)，则a－1/(M＋m)图象应是过原点的直线，当满足M≫m时，m可以忽略不计，a≈，a－1/M图象还可以满足图象是过原点的直线；当小车的质量较小、不满足M≫m时，图象便发生向下弯曲．故选D.答案：D5．某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．电源频率为50Hz，实验时得到一条纸带如图所示．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A，之后每隔4个点取一个计数点，分别标明B、C、D、E.测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm.则打C点时小车的瞬时速度大小为______

6、________m/s；小车运动的加速度大小为____________m/s2；AB的距离应为________cm.(保留三位有效数字)解析：打C点时小车的瞬时速度大小等于从打A点到打E点时间内小车的平均速度，即vC＝＝＝0.986m/s，根据Δx＝aT2得a＝＝2.58m/s2；根据xDE－xAB＝3aΔt2得xAB＝xDE－3aΔt2＝5.99cm.答案：0.986　2.58　5.996．[2013·武汉市高三起点调研]某同学设计了如下实验方案用来“验证牛顿运动定律”：(1)如图甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，把滑块通过细绳与带夹的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打

7、点计时器．调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动．(2)如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之由静止开始加速运动．打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图丙所示，A、B、C、D、E是纸带上五个计数点．①图乙中滑块下滑的加速度为________．(结果保留两位有效数字)②若重锤质量为m，滑块质量为M，重力加速度