2018届高考物理一轮复习 实验4 验证牛顿运动定律课时知能训练

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1、实验四验证牛顿运动定律1．(双选)在利用打点计时器和小车做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中正确的是(　　)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，且应先释放小车再接通电源【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)通过细绳栓在小车上，A错；选项B、C符合正确的操作方法，B、C对；选项D中应选接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车，D错．【答案】　BC2．在“探

2、究加速度与力、质量的关系”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图中的(　　)【解析】　小车加速度a＝，实验时若保持小车质量不变，横轴为，则a图象必为过原点的直线．当满足M≫m时，m可忽略，a≈，a图象还可以满足图象是过原点的直线．当小车质量较小，不满足M≫m时，图象会向下弯曲，故D正确．【答案】　D图3－4－53．(2010·山东高考)某同学设计了如图3－4－5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板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧

3、秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝__________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)________．(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F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是________．

4、(3)(双选)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．a．可以改变滑动摩擦力的大小b．可以更方便地获取多组实验数据c．可以比较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【解析】　(1)木板在绳子拉力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动，由d＝at2可知：a＝.为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持F1不变，重复实验多次测量d、t，取平均值．(2)该实验原理与教材实验原理类似，同样需要满足木板的质量M远大于矿泉水瓶的质量m，此时可认为绳上的拉力FT近似等于弹簧秤示数F1.本实验中没有平衡摩擦力

5、，但通过题意可知木板受到的摩擦力为F0，木板受到的合外力为(F1－F0)图象反映的是a与F1的关系，而不是a与(F1－F0)的关系，所以图象不过原点．当F1增大时，即矿泉水瓶的质量m增大时，实验的前提条件不再满足，此时a越大，绳上的拉力FT就越小于弹簧秤示数F1，加速度增加得就越慢，图线向下弯曲，c正确．(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是可以更方便地获取多组实验数据和比较精确地测出摩擦力的大小，b、c说法是正确的．两种实验方法都不能改变滑动摩擦力的大小，a错误；通过(2)中分析可以知道当加速度增大时，实验条件便不再满足，此时

6、实验误差变大，d说法错误．【答案】　(1)2d/t2　保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值　(2)c　(3)b、c4．现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图3－4－6)、小车、计时器一个、米尺．图3－4－6(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)：①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t.②用米尺测量A1与A2之间的距离s，则小车的加速度a＝________.③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受

7、重力为mg，则小车所受的合外力F＝________.④改变________，重复上述测量．⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．(2)在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图3－4－7甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试分析图3－4－7①A图线不通过坐标原点的原因是________________________________；②A图线上部弯曲的原因是________________________________

8、______．【解析】　(1)②由s＝at2得：a＝；③小车在斜面上受重力和支持力作用，其合力