（通用版）2018高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律实验4验证牛顿运动定律教师用书

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1、实验四验证牛顿运动定律纸带有轮木端滑长一定的茲码小盘打点计时器实验台一、买验目的1.学会用控制变量法研究物理规律.2.探允加速度与力、质量的关系.3.掌握利用图象处理数据的方法.二、实验器材小车、祛码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、天平、米尺.考点一I实验原理与操作［母题］某实验小组利用图实・4・1所示的装置探究加速度与力、质量的关系.接电源纸带木块带滑轮的长木板打点计时器、{一细绳舷码桶图实・4・1(1)下列做法正确的是(填字母代号)A•调节滑轮的高度，使牵引木块的

2、细细与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有磁码的舷码桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的耘码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度⑵为使祛码桶及桶内祛码的总重力在数值上近似等丁•木块运动时受到的拉力，应满足的条件是祛码桶及桶内祛码的总质量.木块和木块上祛码的总质量.(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)(3)甲、乙两同学在同一实验室，各収一套图实・4・1示的装置放在水平桌面上，木块上均不放舷码，在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度&

3、与拉力F的关系，分别得到图实2中甲、乙两条直线.设甲、乙用的木块质量分别为/〃甲、/〃乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为“甲、“乙，由图可知也甲“乙(选填“大于…小于”或“等于”)【解析】(1)探究加速度与力、质量的关系时，牵引木块的细绳应与长木板平行；平衡摩擦力时应不挂慈码桶；对于打点汁时器，应先接通电源，再放开木块；平衡摩擦力后,改变木块上祛码的质量，不需要重新平衡摩擦力.选项A、D正确，选项B、C错误.(2)对于系统，根据牛顿第二定律，有尸击,牵引小车的拉力尸=」脳=忒要使尸=【昭,则4M+Z7,即

4、要求/〃《必F—“％F(3)对于木块，根据牛顿第二定律，得日=—=厂g,故/尸图象的斜率反映了木块质量的倒数.有丄〉丄，所以/〃甲〈刃乙当F=0时，a=_ug,即力尸图线在臼轴上的截zwi=m乙距为一Ug,所以一U甲貳一U乙g,即U甲〉U乙【答案】(1)AD(2)远小于(3)小于大于［借题悟法・核心点拨］1・实验操作步骤的三点提醒［第(1)问］(1)平衡木块的滑动摩擦力时，舷码桶不能拴在木块上.(2)改变木块质量吋，不需要重新平衡摩擦力.(3)实验过程中，应先接通电源，再放开木块.2.实验原理的理解［第(2)问］(

5、1)平衡木块摩擦力后，细绳的拉力即为木块的合外力.(2)只有满足祛码桶及桶内祛码的总质量远小于木块和木块上祛码的总质量时，细绳的拉力才近似等于祛码桶及桶内祛码的总重力.3.利用图象分析实验结果［第(3)问］(1)因没有平衡摩擦力，牛尸图线为不过原点的倾斜直线.(2)利用沪尸图线的斜率、截距的意义比较/〃、〃的大小.［母题迁移］(2017•汕头质检)图・4・3为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.小车纸带电火花计时器图实・4・3(1)平衡小车所受阻力的操作：取下,把木板不带滑轮的一-端垫高；接通电火花计时器电源，轻推小

6、车，让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图・4・4所示，则应(选填“减小”或“增大”)木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹为止.纸带运动方向图实・4・4(2)图・4・5为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标刃为小车上祛码的质量.设图中直线的斜率为乩在纵轴上的截距为方，若牛顿第二定律成立，则小车受到的拉力为，小车的质量为.【解析】(1)平衡小车所受阻力吋，需要将袪码取下；题图纸带反映了小车在做加速运动，即垫木垫高了，应减小木板的倾角，直到纸带打出的点迹均匀为止.(2)当

7、小车上的耘码为零时，小车加速度为&设小车的质量为必则小车受到的拉y1力为F=Ma.=-；图中直线的函数关系式为-=km+b,根据牛顿第二定律FH/可解baf方1得：【答案】(1)舷码减小间隔相等(均匀)(2)

8、2考点二I数据处理与误差分析［母题］(2017・宁徳质检)某次“探究加速度白跟物体所受合力尸和质量刃的关系”实验过程是：(1)图实・4・6甲所示为实验装置图.图实・4・6乙为某次实验得到的一段纸带，计数点久B、C、D、产间的时间间隔为0.1s,根据纸带可求出小车的加速度大小为m/sX结杲保留两位有效数字).电

9、源插头(1)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，进行多次测量.根据实验数据做出了加速度臼随拉力尸的变化图线，如图实・4・7所示.图屮直线没有通过原点，其主要原因是(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车屮磁码质量，进行多次测量，得到小车加速度&、质量用及其对应砒的数据如表屮所示:实验次数12345678小车加速度・s一$1.901.721.491.251.000