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《2020版高考物理一轮复习 全程训练计划 课练10 实验:验证牛顿第二定律(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验:验证牛顿第二定律小题狂练⑩小题是基础 练小题 提分快1.[2019·宁夏长庆高级中学检测]在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,砂和砂桶的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出.(1)实验中,为了使细线对小车的拉力大小等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是________.A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电.改变砂桶中砂子的多少,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度,让
2、小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是________.A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40gB.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40gD.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g(3)已知打点计时器使用的交流
3、电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用图给数据可求出小车运动的加速度a=________m/s2.(结果保留三位有效数字)答案:(1)B (2)C (3)1.58解析:(1)为了使细线对小车的拉力大小等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动,即平衡摩擦力,B正确.(2)当m远远小于M时,即当砂和砂桶总质量远远小于小车和砝码的总质量,细线的拉力大小近似等于砂和砂桶的总重力.因此最
4、合理的一组是C.(3)相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,两相邻的计数点时间间隔为T=0.1s,利用匀变速直线运动的推论Δx=aT2,得xDE-xAB=3a1T2、xEF-xBC=3a2T2,xCD-xOA=3a3T2,则加速度应为a==m/s2=1.58m/s2.2.[2019·陕西省西安市长安一中模拟]如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.已知遮光条的宽度d=2.25mm.(1)下列不必要的一项实验要求是________.(请填
5、写选项前对应的字母)A.应使A位置与光电门间的距离适当大些B.应将气垫导轨调节水平C.应使细线与气垫导轨平行D.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是__________________________.(写出物理量名称及表示符号)(3)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出______图象.答案:(1)D (2)A位置到光电门的距离L (3)F-解析:(1)应使A位置与光
6、电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故A是必要的;应将气垫导轨调节水平,使拉力等于合力,故B是必要的;要保持细线方向与气垫导轨平行,故C是必要的;拉力是直接通过力传感器测量的,故与滑块质量和钩码质量大小关系无关,故D是不必要的;(2)根据匀变速直线运动的位移速度公式得v2=2aL,又因为v=,解得a=,故要测加速度还需要测出A位置到光电门的距离L;(3)根据牛顿第二定律得:a=,解得:F=·,所以处理数据时应作出F-的图象.3.[2019·重庆市重庆一中考试]某实验小组设计如图甲所示实验装置“探究加速度与力的关系”.已知小车的质量M,砝码盘的质量m0,打点计时器使用的交流电频率f=50Hz.
7、(1)探究方案的实验步骤A.按图甲安装好实验装置;B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;C.取下细绳和砝码盘,记录砝码盘中砝码的质量m;D.将小车紧靠打点计时器,接通电源后放开小车,得到一条点迹清晰的纸带,由纸带求得小车的加速度a;E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量m,重复多次步骤B~D,得到多组m、a.(2)记录数据及数据分析①实验中打出的其中一条纸带如
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