纸带类---高三实验专题复习.docx

《纸带类---高三实验专题复习.docx》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、高三实验复习复习-----纸带类2探究加速度与力、质量之间的关系考纲解读：1.学会用控制变量法研究物理规律.2.学会灵活运用图象法处理物理问题的方法.3.探究加速度与力、质量的关系，并验证牛顿第二定律．考点一　对实验原理和误差分析的考查例1　用如图1所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．图1(1)实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是_________

2、____________________________________________________________．(2)图2为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)图2(3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速

3、度．根据测得的多组数据画出a－F关系图线，如图3所示．此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是________．(选填下列选项的序号)图3A．小车与平面轨道之间存在摩擦B．平面轨道倾斜角度过大C．所挂钩码的总质量过大D．所用小车的质量过大解析　(1)使平面轨道的右端垫起，让小车重力沿斜面方向的分力与它受的摩擦阻力平衡，才能认为在实验中小车受的合外力就是钩码的拉力，所以这样做的目的是平衡小车运动中所受的摩擦阻力．(2)由Δx＝aT2和逐差法可知a＝＝＝m/s2＝1.0m/s2(3)在实验中认为细绳的张力F

4、就是钩码的重力mg实际上，细绳张力F′＝Ma，mg－F′＝ma即F′＝·mga＝·mg＝F所以当拉力F变大时，m必定变大，必定减小．当M≫m时，a－F图象为直线，当不满足M≫m时，便有a－F图象的斜率逐渐变小，选项C正确．答案　(1)平衡小车运动中所受的摩擦阻力　(2)1.0(3)C考点二　对实验步骤和数据处理的考查例2　(2012·全国·23)图4为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的

5、条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．图4(1)完成下列实验步骤中的填空①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列______的点．②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m.④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③.⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1、s2、….求出与不同m相对应的加速度a.⑥以砝码的质量m为横坐标

6、，为纵坐标，在坐标纸上作出－m关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成________关系(填“线性”或“非线性”)．(2)完成下列填空：(i)本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是________．(ii)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3.a可用s1、s3和Δt表示为a＝________.图5为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1＝________mm，s3＝________mm，由此求得加速度的大

7、小a＝________m/s2.图5(iii)图6为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________．图6解析　(1)平衡小车阻力后，小车可做匀速直线运动，所以打出的点是等间距的；设小车质量为M，由于加速度与小车和砝码的总质量成反比，则有a＝(k为常数)，变形得＝＋，由于k、M不变，故与m为线性关系．(2)(i)根据牛顿第二定律，对小吊盘和盘中物块：m0g－F＝m0a，对小车：F＝M′a所以F＝·m0g＝·m0g，当m0≪

8、M′时F≈m0g，所以要保证小车和车中砝码所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和m0要远小于小车和车中砝码的总质量M′.(ii)由运动学推论sm－sn＝(m－n)aT2可得s3－s1＝2aT2本题中T＝5Δt，所以a＝＝从刻度尺可读出s1＝36.6mm－12.4mm＝24.2mm，s3＝120.0mm－72.7mm＝47.3mm代入上述