2019-2020年高考物理一轮复习 3.4实验：验证牛顿第二定律课时强化作业

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1、2019-2020年高考物理一轮复习3.4实验：验证牛顿第二定律课时强化作业1．某研究性学习小组用如图所示的装置探究牛顿第二定律．该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力．则对该实验，以下说法中不正确的是(　　)A．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力B．实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量C．细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力D．该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的

2、解析：把一端垫高是为了平衡摩擦力，但不能在砂桶的拉力下做匀速直线运动，而应该在不挂砂桶时的情况下，拖动纸带做匀速运动．故选项A说法错误，选项B、C、D说法正确．答案：A2．图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．(1)实验中，为了使细线对小车的拉力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，调节m的大小，使小车在砂和砂

3、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、40gB．M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gD．

4、M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g(3)图2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：sAB＝4.22cm、sBC＝4.65cm、sCD＝5.08cm、sDE＝5.49cm、sEF＝5.91cm、sFG＝6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a＝________m/s2(结果保留2位有效数字)．解析：(1)需要将长木板一端适当垫起一定高度，以平衡摩擦力，完成此项工作的标志就是不挂沙桶条件下，小车能带

5、动纸带匀速运动，故选项B正确．(2)根据实验原理：实验中小车的实际加速度a＝，实验时把mg当成对M的拉力，即忽略m对加速度的影响，使加速度约为a＝，显然需要m≪M，所以选项C合理．(3)由逐差法求小球的加速度a＝＝0.42m/s2.答案：(1)B　(2)C　(3)0.423．(xx年全国大纲卷)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动．在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示．拍摄时频闪频率是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如表所

6、示．重力加速度大小g＝9.80m/s2.单位：cm　　x1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a＝________m/s2(保留3位有效数字)．(2)因为________________________________________________________________________，可知斜面是粗糙的．解析：(1)频闪照相中相邻影像点的时间间隔相等，等于频闪光源的周期，利用逐差法求物块的加速度a＝＝4.30m/s2.(2)若斜面光滑，对物块进行受力分析，由牛

7、顿第二定律有mgsinθ＝ma′，sinθ＝，得a′＝g＝5.88m/s2.由物块的加速度a小于物块沿光滑斜面下滑的加速度a′，可知斜面是粗糙的．答案：(1)4.30　(2)物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度4．某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图(1)为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．(1)图(2)为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求

8、出电火花计时器打B点时的速度为________m/s，小车的加速度