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《2018届高考物理一轮总复习 实验4 验证牛顿运动定律课后提能演练》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验4验证牛顿运动定律1.在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时,下列说法中错误的是( )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跟长木板保持平行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,且应先接电源再释放小车【答案】A【解析】本题考查实验过程中应注意的事项,选项A中平衡摩擦力时,不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)拴在小车上,选项A错,B、C、D符合正确的操作方法.2.在验证牛顿第二定律的实验中,甲、乙、丙
2、、丁四个实验小组根据实验数据画出的图象分别如下.对于这四个图象,分析正确的是( )甲 乙 丙 丁A.甲未平衡摩擦B.乙平衡摩擦过度C.丙是小车质量太大了D.丁是不满足m≪M的条件【答案】D【解析】甲平衡摩擦力时倾角过大,乙平衡摩擦力时倾角过小,丁图出现弯曲是由于砝码质量过大,不满足m≪M的条件.3.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系,弹簧秤固定在一合适的木块上,桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行
3、线P、Q,并测出间距d.开始时将木块置于P处,现缓慢向瓶中加水,直到木块刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木块放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F,然后释放木块,并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间t.(1)木块的加速度可以用d和t表示为a=________.(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F的关系.下图中能表示该同学实验结果的是( )A B C D(3)(多选)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩
4、码的方法相比,它的优点是( )A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取更多组实验数据C.可以更精确地测出摩擦力的大小D.可以获得更大的加速度以提高实验精度【答案】(1) (2)C (3)BC【解析】(1)由d=at2可得,a=.(2)由牛顿第二定律可知,F-F0=ma得a=F-,C选项正确.(3)挂钩码的方法不能连续改变细绳的拉力大小,因此不能准确测出摩擦力的大小,也不利于获得多组测量数据,故B、C两项正确.4.如图所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.沙和沙桶的总质量为m,小车
5、和砝码的总质量为M.实验中用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是( )A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在沙和沙桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去沙和沙桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小
6、车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及沙和沙桶,轻推小车,观察判断小车是做匀速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是( )A.M=200g m=10g,15g,20g,25g,30g,40gB.M=200g m=20g,40g,60g,80g,100g,120gC.M=400g m=10g,15g,20g,25g,30g,40gD.M=400g m=20g,40g,60g,80g,100g,120g(3)如图是实验中得到的一条纸带,A,B,C,D,E
7、,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.量出相邻的计数点之间的距离分别为xAB=4.22cm,xBC=4.65cm,xCD=5.08cm,xDE=5.49cm,xEF=5.91cm,xFG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=________m/s2.(结果保留2位有效数字)【答案】(1)B (2)C (3)0.425.如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.实验步骤如下:①用天平测量物块和遮光片的总质量M,重物的质量m,
8、用游标卡尺测量遮光片的宽度d,用米尺测量两光电门之间的距离s;②调整轻滑轮,使细线水平;③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB,求出加速度a;④多次重复步骤③,求a的平均值;⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下列问题:(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图所示.其读数为________cm.(2)物块的加速度a可用d,s,ΔtA和ΔtB表示为a=________.(3)动摩擦因数μ可用M,m,和