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时间:2019-10-19
《2018年高考物理一轮复习专题13探究加速度与力、质量的关系(讲)(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题13探究加速度与力.质量的关系T氧須闻端1.学会用控制变量法研究物理规律.2.学会灵活运用图象法处理物理问题的方法.3.探究加速度与力、质量的关系,并验证牛顿第二定律.基本实验要求1.实验原理(见实验原理图)(1)保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系.(2)保持合外力不变,确定加速度与质量的关系.(3)作出a—F图象和a——图象,确定其关系.m2.实验器材小车、舷码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺.3.实验步骤(1)用天平测出小车和盛有祛码
2、的小盘的质量/〃和方,把数据记录在表格中.(2)把实验器材安装好,平衡摩擦力.(3)在小盘里放入适量的耘码,把魅码和小盘的质量方记录在表格中.(4)保持小车的质量不变,改变珏码的质量,按上面步骤再做5次实验.(5)算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格屮.(6)用纵坐标表示加速度自,横坐标表示合外力,即祛码和小盘的总重力方g.根据实验数据在坐标平面上描出相应的点,作图线.(7)用纵坐标表示加速度日,横坐标表示小车质量的倒数,在坐标系中根据实验数据描出相应的点并作图线.规律方法总结1.注意事项(1)平衡摩
3、擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车受到的阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着打点的纸带匀速运动.(2)不重复平衡摩擦力.(1)实验条件:刃》方.(2)一先一后一按:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.1.误差分析(1)因实验原理不完善引起的误差:本实验用小盘和祛码的总重力方g代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和磁码的总重力.(2)摩擦力平衡不准确、质量测
4、量不准确、计•数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.2.数据处理⑴利用、x=界及逐差法求&(2)以日为纵坐标,厂为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明日与厂成正比.(3)以自为纵坐标,丄为横坐标,描点、连线,如果该线过原点,就能判定自与刃成反比.★典型案例★如图所示,质量为於的滑块力放在一端带有滑轮的粗糙长木板上,平衡摩擦力后,安装在水平桌边缘,1、2是固定在木板上的两个光电门,中心间的距离为厶滑块/上固定一宽度为d的遮光条,在质量为m的重物〃牵引下从木板的
5、顶端由静止滑下,光电门1、2记录的遮光时间分别为△乙和2(1)用此装置验证牛顿第二定律,且认为昇受到外力的合力等于〃的重力,则实验必须满足的条件还有;实验测得的加速度为(用上述字母表示);(2)用此装置研究外力做功与物体动能的改变,以A为研究对象,且认为弭受到外力的合力等于〃的重力,外力做功的表达式是,动能改变量是o(£尸-(£)2[答案](1)m<6、M换时速度分别为>根据速度位移公式得,加速度0=⑵外力做功的表达式W=mgL,动能该变量为AEk==;證[($尸一(学旳222A/2【名师点睛】解决本题的关键知道验证牛顿第二定律实验中的两个认为:1、认为绳子的拉力等于滑块的合力,(前提需平衡摩擦力),2、认为重物的拉力等于绳子的拉力,(前提是重物的质量远小于滑块的质量)O★针对练习1★如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和舷码的质量对应关系图.钩码的质量为【山,小车和祛码的质量为盹,重力7、加速度为g・(1)下列说法正确的是・A.每次在小车上加减耘码时,应重新平衡摩擦力B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源C.本实验血应远小于nilD.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a■丄图象(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F二!mg,作出F图象,他可能作出图2中(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是.A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态C.钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大(3)实验吋,某同学遗漏了平衡8、摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的a-—图象,如图3.设niy图屮直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数,钩码的质量m尸.(2)实验中打出的纸带如图4所示.相邻计数点间的时间是0.Is,由此可以算出小车运动的加速度是_m/s2.【答案】(1)D(2)丙,C(3)Hly——,“=~(4)0.46gkgk【解析】(1)根据平衡摩揀力原理可得"曲gcos&=mgsin0f即只要满足“=tan&即可,所以
6、M换时速度分别为>根据速度位移公式得,加速度0=⑵外力做功的表达式W=mgL,动能该变量为AEk==;證[($尸一(学旳222A/2【名师点睛】解决本题的关键知道验证牛顿第二定律实验中的两个认为:1、认为绳子的拉力等于滑块的合力,(前提需平衡摩擦力),2、认为重物的拉力等于绳子的拉力,(前提是重物的质量远小于滑块的质量)O★针对练习1★如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和舷码的质量对应关系图.钩码的质量为【山,小车和祛码的质量为盹,重力
7、加速度为g・(1)下列说法正确的是・A.每次在小车上加减耘码时,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C.本实验血应远小于nilD.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a■丄图象(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F二!mg,作出F图象,他可能作出图2中(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是.A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态C.钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大(3)实验吋,某同学遗漏了平衡
8、摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的a-—图象,如图3.设niy图屮直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数,钩码的质量m尸.(2)实验中打出的纸带如图4所示.相邻计数点间的时间是0.Is,由此可以算出小车运动的加速度是_m/s2.【答案】(1)D(2)丙,C(3)Hly——,“=~(4)0.46gkgk【解析】(1)根据平衡摩揀力原理可得"曲gcos&=mgsin0f即只要满足“=tan&即可,所以
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