创新教程2015高三物理一轮知能演练提升 实验04 探究加速度与力、质量的关系

创新教程2015高三物理一轮知能演练提升 实验04 探究加速度与力、质量的关系内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 a、b、c、d 四位同学做验证牛顿第二定律的实验，设小车质量和车上砝码质量之和为 M，砂及砂桶的总质量为 m，分别得出如图中 a、b、c、d 四个图线，其中图a、b、c 是 aF 图线，图 d 是 a 图线，则以下说法中正确的是( )1MAa 和 b 较好地把握了实验条件 MmBc 和 d 则没有把握好实验条件 MmCa 同学长木板的倾角太小，而 b 同学长木板角度太大Da、b、c 三同学中，c 同学较好地完成了平衡摩擦力的操作答案：A、B、C、2012 年安徽卷)图甲为“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 2、(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()AM20 3、0 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 200 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 400 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 载地址 M400 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)图乙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：s cm、s cm、s cm、s cm、s 0 小车的加速度 a_m/s 2(结果保留两位有效数字) 乙解析：(1)要使细线对小车的拉力等于小车所 4、受的合外力，应将长木板远离定滑轮的一端垫起，使小车所受重力沿木板向下的分力与小车及纸带所受摩擦力平衡，即选项 B 正确(2)要使砂和砂桶的总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，必须使 mM，只有选项 C 符合这个要求(3)小车的加速度为：a t0.1 s，代入数据得： am/s 2答案：(1)B(2)C(3)“验证牛顿第二定律”的实验中，打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔是 t. (1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为 s1、s 2、s 3、s 4 如图(a)所示，为使由实验数据计算的结果更精确一些，计算加速度平均值的公式应为 a_.(2)在该实验中，为验证小车质量 M 不变时，a 5、 与 M 成正比，小车质量 M、砂及砂桶的质量 m 分别选取下列四组值 . AM500 g，m 分别为 50 g、70 g、100 g、125 500 g，m 分别为 20 g、30 g、40 g、50 g CM200 g，m 分别为 50 g、70 g、100 g、125 200 g，m 分别为 30 g、40 g、50 g、60 g 若其他操作都正确，那么在选用_组值测量时所画出的 aF 图象较准确. 光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 (3)有位同学通过测量，作出 aF 图象，如图(b)所示试分析： 图象不通过原点的原因是_. 图象上部弯曲的原因是_解析：(1)逐差法处理实验数据， 6、根据公式 求解加速度. )满足砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M 的条件，绳对小车的拉力才近似等于砂和桶的重力，故选 B. (3)分析实验误差出现的原因：没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够； 未满足砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M. 答案：(1) (2)B(3)没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够未满 m 远小于小车的质量 了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中 2 为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过 2 光电门时，光束被遮挡的时间 t 2 都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为 M，挡光片宽度为 D，光电门间距离为 x，牵引砝 7、码的质量为 1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位。 答：_(2)若取 M变 m 的值，进行多次实验，以下 m 的取值不合适的一个是_Am 15 g Bm 215 gCm 340 g Dm 4400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：_(用 t 2、D、x 表示)解析：(1)如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，M 应能在任意位置静止不动，或推动M 后能使 M 匀速运动光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 (2)应满足 M m，故 00 g 不合适(3)由 ，v 2 ，v v 2 21可 8、得：a .( (21)取下牵引砝码，M 放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器 M，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间 t 都相等(2)D(3)a( (2图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量 )记为 m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量) 记为 M.(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力 该力视为合外力 F，对应的加速度 a 则从打下的纸带中计算得出多次改变合外力 F 的大小，每次都会得到一个相应的加速度本次实验中，桶内的沙子取自 9、小车中，故系统的总质量不变以合外力 F 为横轴，以加速度 a 为纵轴，画出 aF 图象，图象是一条过原点的直线aF 图象斜率的物理意义是_你认为把沙桶的总重力 作合外力 F 是否合理。 答：_.(填“合理”或 “不合理”)本次实验中，是否应该满足 Mm 这样的条件。 答：_(填“是”或“ 否”) ；理由是_(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量 m 不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变用图象法处理数据时，以加速度 a 为纵横，应该以_的倒数为横轴光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 ：(1 10、)将车内的沙子转移到桶中，就保证了 Mm 不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，a ，可见 aF 图象斜率的物理意义是 ，系统的合m m 1M 必满足 Mm 这样的条件(2)向小车内添加或去掉部分沙子，是改变系统的总质量 Mm，而系统的合外力仍等于所悬挂沙桶的重力 证了合外力不变答案：(1) 合理 否因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合1M )M如图所示的装置来探究加速度与力的关系弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接在桌面上画出两条平行线 Q，并测出间距 N 处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运 11、动为止，记下弹簧秤的示数 此表示滑动摩擦力的大小再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数 后释放木板，并用秒表记下木板运动到 的时间(1)木板的加速度可以用 d、t 表示为 a_；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)_(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度 a 与弹簧秤示数 关系图中能表示该同学实验结果的是_(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_a可以改变滑动摩擦力的大小光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 可以更方便地获取多组实验数据c可以比较精确地测出摩擦力的大小d可以获得更大的加速度以提高实验精度解析：(1)木板做匀加速直线运动，有 d 得 a 12 22)在瓶和水的重力未达到 板未移动，故不选 a、 m 远小于木板和弹簧秤的总质量 M 时，图象为倾斜的直线；当 m 不能远小于 M 时，绳子的拉力将小于瓶和水的总重力 速度将变小，其图象斜率将减小，故不选 d、选 c.(3)滑动摩擦力的大小取决于木板与桌面，与悬挂物是钩码或矿泉水瓶无关，故不选 选 b、不选 1) 保持 变，重复多次测量求平均值(2)c(3)课札记2dt2。