2018版高考物理一轮复习 课时跟踪检测14 实验4 验证牛顿运动定律

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1、课时跟踪检测十四　实验4　验证牛顿运动定律【基础过关】1.(多选)(2016届安徽淮北期末节选)在做“验证牛顿第二定律”的实验时：甲同学根据实验数据画出的小车加速度a和小车所受拉力F的图象为图中的直线Ⅰ，乙同学画出的图象为图中的直线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：甲同学的图

2、象表明在小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度．即把长木板抬得过高了，故A错误，B正确；乙同学的图象说明在拉力大于0时，物体的加速度为0，说明合外力为0，即绳子的拉力被摩擦力平衡了，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够，故C正确，D错误．答案：BC2．(2017届广东湛江一中等四校联考)如图甲所示是验证牛顿第二定律的实验装置．(1)请完善下列实验步骤：A．用天平测量吊盘m0和小车的质量M0.B．平衡小车的摩擦阻力：取下吊盘，调整木板右端的高度，用手轻推小车，

3、直到打点计时器在纸带上打出一系列间距相等的点．C．按住小车，挂上吊盘，使细线与长木板平行．D．__________________，释放小车，在得到的纸带上标出吊盘(或小车)的总质量m(或M)．E．保持小车总质量一定，多次改变吊盘中的砝码，重复C、D步骤．F．保持吊盘总质量一定，多次改变______________，重复C、D步骤．(2)如图乙所示，纸带上3个相邻计数点间的间距为s1、s2和s3.用米尺测量s1、s3的间距，由图乙可读出s1＝24.3mm，s3＝________mm.已知打点计时器打点周期为0.02s，利用s1、

4、s3计算小车加速度a＝________m/s2(计算结果保留三位有效数字)．解题思路：明确实验原理及实验方法；知道为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量，由匀变速直线运动的推论得：Δx＝aT2，可求得加速度．解析：(1)D.在实验时应先接通电源，再释放小车，F.因验证加速度与小车质量之间的关系，故应多次改变小车的质量，重复实验．(2)纸带上三个相邻计数点间的间距为s1、s2、s3，由匀变速直线运动的推论得：Δx＝aT2，即s3－s1＝2a(5Δt)2，a＝

5、.题图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由题图乙可读出s1＝24.3mm，s3＝47.1mm，由此求得加速度的大小a＝＝1.14m/s2.答案：(1)D.接通电源　F．小车质量(或小车中的砝码个数)　(2)47.1(46.8～47.3)　1.14(1.13～1.15均正确)【提升过关】一、选择题1．在“验证牛顿第二定律”的实验中，以下做法正确的是(　　)A．平衡摩擦力时，应将小盘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，再接通打点计时器的电源D．求小车运动的加速度时

6、，可用天平测出小盘和砝码的质量(M′和m′)以及小车质量M，直接用公式a＝g求出解析：平衡摩擦力时，不能给小车任何牵引力，A错；由mgsinθ＝μmgcosθ，小车质量能约去，故B对；实验时，要先接通电源，再放开小车，C错；此实验是验证牛顿第二定律，而不是应用牛顿第二定律，D错．答案：B二、填空题2．(2017届江苏盐城响水中学期末)如图(a)所示为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．在实验中细绳对小车拉力F等于砝码

7、和小桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上的点求得．(1)关于该实验，下列说法中正确的是________(填字母)；A．砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力B．为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高C．电火花计时器使用交流电源D．木板D的左端被垫高后，图中细线应保持水平(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．根据图中数据完成表格中空白处．计数点123456瞬时速度/(m·s－1)0.1650.2150.

8、3140.3640.413由纸带求出小车的加速度a＝________m/s2(计算结果保留2位有效数字)．(3)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如表：次数12345小车的加速度a/(