2014年新课标高考总复习人教物理(必修2)1-3-3实验验证牛顿运动定律.doc

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1、实验：验证牛顿运动定律[命题报告·教师用书独具]知识点题号实验注意事项1实验操作步骤2实验数据处理3、6实验原理及误差分析4实验创新设计5、71.在“验证牛顿第二定律”的实验中，以下做法正确的是(　　)A．平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量(M′和m′)以及小车质量M，直接用公式a＝g求出．解析：平衡摩擦力时，不能给小车任何牵引力，A错；由mgsinθ＝μmgcosθ，小车质量能约去，故B对；实验时，要先接通电源

2、，再放开小车，C错；此实验是验证牛顿第二定律，而不是应用牛顿第二定律，D错．答案：B2．做“验证牛顿第二定律”实验时，按实验要求安装好器材后，应按一定的步骤进行实验，下列给出供选择的操作步骤：A．保持小盘和其中砝码的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次B．保持小车质量不变，改变小盘里砝码的质量，测出加速度，重复几次C．用天平测出小车和小盘的质量D．在长木板没有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木，平衡摩擦力E．根据测出的数据，分别画出aF和a图象F．用秒表测出小车运动的时间G．将装有砝码的小盘用细线通过定滑轮系到小车上，接通电源，释放小车，在纸带上打出一系列的点

3、以上步骤中，不必要的步骤是________，正确步骤的合理顺序是________．(填写代表字母)解析：此实验中不需要用秒表测量小车的运动时间．答案：F　CDGBAE3．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量

4、小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F/N0.1960.3920.5880.7840.980加速度a/(m·s－2)0.691.181.662.182.70请根据实验数据在下图中作出aF的关系图象．(3)根据提供的实验数据作出的aF图线不通过原点．请说明主要原因．解析：(1)a＝＝m/s2＝0.16m/s2或a＝＝m/s2＝0.15m/s2.(2)aF图线如图所示．(3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，aF的图线不过原点．答案

5、：(1)0.16(0.15也算对)　(2)见解析　(3)未计入砝码盘的重力4．如图所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图所示)．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_______________________________________________________________________

6、_________________________________________________________________________.②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是(　　)A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大解析：(1)在研究加速度与力的关系时必须保持小车质量不变，才能找出二者的关系．(2)①OA段在实验的允许范围内，图线是一条直线，因此可得出a与F成正比的关系．②由实验的原理a＝＝可知AB段明显偏离直线是由于没有满足M车≫m钩造成的．答案：(1)小车的总质量(或：小车的质量)

7、　小车所受外力(或：外力、合外力)(2)①在质量不变的条件下，加速度与合力成正比　②C5．某同学为验证牛顿第二定律中“力与加速度”的关系，采用光电门系统来代替位移和时间测量工具，实验装置如图所示．光滑导轨水平放置，细线绕过可转动的圆形光栅连接小车与重物(重物质量远小于小车质量)，挡板可以在小车到达的时候使小车停下并粘住．光电门在每次有红外线通过光栅时会记下1次信号，如图所示，圆形光栅每转过1圈将会记下10次信号．不计一切摩擦，每次都将小车由静止释放，在小车停止后，记下重物质量m、信号次数n、小车运动时间t.(1)小车经过的位移s与光电门记