（新课标）2018版高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 课时作业（十四）验证牛顿运动定律

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1、课时作业(十四)　验证牛顿运动定律[基础训练]1．某同学做“探究加速度与力的关系”的实验，实验的探究对象是铝块(质量小于砂桶的质量)，在静止释放轻绳前，装置如图甲所示：　　甲　　　　　　　　乙(1)该同学在实验操作中有两处明显错误，分别是__________和__________．(2)纠错后开始实验：保持铝块的质量m不变，通过在砂桶中添加砂来改变对铝块的拉力；每次释放轻绳，由力传感器可测得拉力的大小F，由纸带上打出的点可算出对应加速度的大小a；已知重力加速度为g.该同学根据多组实验数据画出如图乙所示的一条过坐标原点的直线，他标注纵轴为加速度a，但忘记标

2、注横轴，你认为横轴代表的物理量是________(用所给的字母表示)．(3)若把力传感器装在右侧轻绳上，则实验的误差会更________(填“大”或“小”)．(4)本装置还可用来做________的实验．(只填一个)答案：见解析　解析：(1)该同学在实验操作中有两处明显错误，分别是：打点计时器错接在直流电源上；要进行打点的纸带留得太短．(2)铝块受重力mg和拉力F，所以铝块的合力F合＝F－mg，所以横轴代表的物理量是F－mg.(3)由于滑轮的摩擦，若把力传感器装在右侧轻绳上，则实验的误差会更大．(4)本装置还可用来做探究动能定理(或验证机械能守恒定律或探

3、究加速度与质量的关系)的实验．2．(2015·新课标全国卷Ⅱ)某同学用图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，图中标出了五个连续点之间的距离．甲乙(1)物块下滑时的加速度a＝________m/s2，打C点时物块的速度v＝________m/s.(2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)．A．物块的质量　B．斜面的高度　C．斜面的倾角答案：(1)3.25　1.79　(2)C解析：(1)物块沿斜面下滑做

4、匀加速运动，根据纸带可得连续两段距离之差为0.13cm，由a＝得a＝m/s2＝3.25m/s2，其中打C点时物块的速度v＝＝m/s≈1.79m/s.(2)对物块进行受力分析如图所示，则物块所受合外力为F合＝mgsinθ－μmgcosθ，即a＝gsinθ－μgcosθ，得μ＝，所以还需测量的物理量是斜面的倾角θ.3．某同学利用图甲所示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m的对应关系图，如图乙所示．实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题：

5、甲乙(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(填“线性”或“非线性”)关系．(2)由图乙可知，am图线不经过原点，可能的原因是________________．(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是________________________，钩码的质量应满足的条件是________________________________________________________.答案：(1)非线性　(2

6、)小车与轨道间存在摩擦力　(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力　远小于小车(含发射器)的质量解析：(1)根据题图乙坐标系中给出的数据连线，小车的加速度与钩码的质量成非线性关系．(2)根据题图乙中数据，小车受到钩码的拉力的作用，但没有加速度，故未平衡摩擦力或倾角过小，没有完全平衡摩擦力．(3)在实验中要求“直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力”需要满足两个条件：①平衡摩擦力；②钩码的质量远小于小车(含发射器)的质量．4．为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验，其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑块通过G1、G2光

7、电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录．滑块连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？(2)若取M＝0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是(　　)A．m1＝5gB．m2＝15gC．m3＝40gD．m4＝400g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为________(用Δt1、Δt2、D、s表示)．答案：

8、(1)接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，看其能否做匀速直线运动　(2)