2016版高考物理总复习 实验四 验证牛顿第二定律课堂检测

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1、【红对勾讲与练】2016版高考物理总复习实验四验证牛顿第二定律课堂检测1．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，应将装沙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．可以利用天平测出沙桶和沙质量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错误．平衡摩擦力后，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

2、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，再放开小车，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：B2．为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示的实验装置．请思考探究思路并回答下列问题：(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是________；A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将木板不带滑

3、轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上(2)在实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表示式为a＝________；(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图所示．图线________是在轨道倾斜情况下得到的(选填“①”或“②”)；小车及车中的砝码总质量m＝________kg.解析：(1)为平衡滑动摩擦力，应使小车的重力沿斜面的分力与滑动摩擦力相等，此时不

4、能连接钩码，故C正确．(2)计算加速度可用逐差法得到三个加速度再取平均值，此时误差较小．a＝(3)轨道倾斜太大，即使没有钩码拉小车也将加速下滑，因此图线①为轨道倾斜情况下得到的．由题图中图线可得mgsinθ－f＝ma0，F1＋mgsinθ－f＝ma1，可得：F1＋ma0＝ma1由图象知F1＝1Na0＝2m/s2　a1＝4m/s2可求得m＝0.5kg答案：(1)C　(2)(3)①　0.53．在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：F/N0.200.300.400.500.60a/(m·s－2)0.1

5、10.190.290.400.51(1)根据表中的数据在下图的坐标系上作出a－F图象；(2)图象斜率的物理意义是________．(3)小车和砝码的总质量为________kg.(4)图线(或延长线)与F轴截距的物理意义是________．解析：(1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a－F图象如图所示．(2)根据(1)中图象可知，保持小车和砝码的总质量不变，小车的加速度a和拉力F成正比；若保持力F不变，改变小车和砝码的总质量，通过实验探究可知小车的加速度a与小车和砝码的总质量成反比；因此可以判断(1)中图象斜率表示小车和砝码总质量的倒数．(3)由(1)中图象可得

6、：＝，解得M＝1kg.(4)由a－F图象可知，当力F＝0.1N时，小车开始运动，说明此时小车受到的阻力为0.1N.答案：(1)见解析　(2)小车和砝码总质量的倒数　(3)1　(4)小车受到的阻力为0.1N4．某实验小组设计了如图甲所示的实验装置研究加速度和力的关系．实验装置主要部件为位移传感器的发射器和接收器，分别固定在轨道右端和小车上；通过传感器测定两者间位移变化，从而测出小车的加速度．(1)在该实验中采用的方法是________：保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受拉力，用传感器测小车的加速度．通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所

7、受拉力F的关系图象．该实验小组在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图乙所示，可知在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的图线是________(选填“①”或“②”)．(2)随着钩码的数量逐渐增大，图乙中的图线明显偏离直线，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．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大解析：(1)在研究加速度与力的关系时，要控制小车的质量不变，这种方法叫做控制变量法，a－F图线中图线①与a轴正半轴有交点，表明拉力F为零时，小车具有沿