2019版高考物理一轮复习 实验四 验证牛顿运动定律学案

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1、实验四：验证牛顿运动定律1．某实验小组利用长木板、实验小车、打点计时器及砂桶等实验装置来探究质量一定时，物体的加速度与细绳拉力之间的关系．(1)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的aF图象，可能是图KS41中的图线________(填“甲”“乙”或“丙”)．图KS41(2)图KS42为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车通过计数点3时的速度大小为__________m/s，小车的加速度大小为____________m/s2.(计算结果保留2位有效数字)图KS422．在“探究加速度与力、质量的关系

2、”的实验中：我们已经知道，物体的加速度a同时跟合外力F和质量m两个因素有关．要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是先保持m不变，研究a与F的关系；再保持F不变，研究a与m的关系.(1)某同学的实验方案如图KS43所示，她想用砂和砂桶的总重力大小替代小车受到的合外力大小，为了减小这种做法而带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项措施是：a．________________________________________________________________________；b．____________________________________________

3、____________________________.图KS43(2)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：A．利用公式a＝计算B．根据a＝利用逐差法计算两种方案中，你认为选择方案________比较合理．3．(2016年安徽合肥一模)某实验小组在做“验证牛顿第二定律”实验，(1)在闭合开关之前，甲同学将实验器材组装成如图KS44(a)所示．请指出该装置中的错误或不妥之处(只要答出其中的两点即可)：__________________；___________________.(2)乙同学将上述装置调整正确后进行实验，在实验中得到如图(b)所示的一条纸带，图中相邻

4、两计数点之间还有四个点没有画出，由图中的数据可计算得小车的加速度为________m/s2.(计算结果保留2位有效数字)(a)(b)(c)图KS44(3)丙同学在利用上述调整好的装置进行实验时，保持砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质量为M且保持不变，改变小车中砝码的质量m，并测出小车中放不同砝码时所对应的加速度a，以m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出如图(c)所示的m关系图线，图中纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力大小为________．4．(2017年江西九江第一中学高三月考)某同学利用DIS做“探究小车加速度与外力关系”的实验时，实验装置如图KS45甲所示．重物通过滑轮用细线

5、与小车相连，在小车和重物之间连接一个不计质量的微型力传感器．位移传感器A(发射器)随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器B(接收器)固定在轨道一端．其中位移传感器B与计算机相连，并且能直接得到小车运动的加速度数值．实验中力传感器的拉力为F，保持小车及位移传感器A(发射器)的总质量不变，改变所挂重物质量，重复实验若干次，得到加速度与外力关系的图线如图乙所示．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．甲乙图KS45(1)小车与轨道之间的滑动摩擦力大小Ff＝______N.(2)由图象可知，小车及位移传感器A(发射器)的总质量为__________kg.(3)该同学为得到a与F成正比的关系，应将轨道

6、的倾角θ调整到tanθ＝__________.5．(2017年福建四地六校高三大联考)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图KS46所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．图KS46(1)实验时，一定要进行的操作是________．A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)甲同学在实验中得到如图KS47所示

7、的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(计算结果保留3位有效数字)．图KS47(3)如图KS48所示，甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____________．图KS48A.　B.－m0　C.－m0　D.(4)乙同学根据测量数据作出如图KS49所示的aF图线，该同