创新方案2014年高考物理精品教学案（章末专题与达标验收）第3章 牛顿运动定律（21页Word）

创新方案2014年高考物理精品教学案（章末专题与达标验收）第3章 牛顿运动定律（21页Word）内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，其公式 F N 中的动摩擦因数是表示接触面粗糙程度的重要物理量，在近年高考中，测量动摩擦因数的创新实验逐渐增多，针对这种新情况对常见的一些测量方案设计如下。 方案 1：将研究运动物体转化为研究静止物体当两个物体间存在相对滑动，且有一个物体处于静止或匀速直线运动状态时，可应用平衡条件求出摩擦力的大小和正压力的大小，从而求出动摩擦因数。 研究物体匀速运动的常规方法，很难实现物体匀速运动，实验误差较大，可采用将其转化为研究静止物体的方法提高实验效果。 典例 1某同学在做测定木板与木块间动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案：图 1方案 A：木板固定，用弹簧测力计拉 2、动木块，如图 1(a)所示；方案 B：木块固定，用手拉动木板，如图 1(b)所示。 除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为 200 g 的配重若干个。 (g10 m/s 2)(1)上述两种方案中，你认为更合理的方案是_，原因是_；(2)该实验中应测量的物理量是_；(3)该同学在木块上加放配重，改变木块对木板的正压力，记录了 5 组实验数据，如下表所示：实验次数 1 2 3 4 5配重(个数) 0 1 2 3 4弹簧测力计读数/ ；由图象可求出木板和木块间动摩擦因数是_。 解析(1)方案 B 较好，因为实验结果不受木板如何运动的限制，且弹簧测力计是静止的，较易读数。 (2)由 3、木块受力平衡得 F 弹 F f，故该实验中应测量的物理量是木块的重力、每次拉木板时弹簧的弹力。 (3)根据表中数据画出木块所受摩擦力和压力的关系图象如图所示，由图象可求出木板和木块间动摩擦因数是 答案见解析方案 2：将摩擦力的直接测量转化为运动距离的测量摩擦力总是发生在两个相对运动的物体之间，要直接测量摩擦力的大小，往往有一定的困难。 但根据能量关系可以转化为运动距离来进行测量。 典例 2(2012江苏高考)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图 2 所示的装置进行实验。 实验中，当木块 A 位于水平桌面上的 O 点时，重物 B 刚好接触地面。 将 A 拉到 P 点，待 B 稳定后静止释放，A 4、 最终滑到 Q 点。 分别测量 Q 的长度 h 和s。 改变 h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)实验开始时，发现 A 释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方法。 (2)请根据下表的实验数据作出 sh 关系的图象。 h(3)实验测得 A、B 的质量分别为 m据 sh 图象可计算出 _。 ( 结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致 的测量结果_( 选填“偏大”或“偏小”)。 解析(1)木块 运动到滑轮位置时速度不为零，若使 减小 增加细线的长度使木块 2)利用描点作图法画出 sh 的图象，图象如图所示。 (3)在 系统利用动能定理得 (Mm) 落地 5、后12光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，有 入已知数据 M0.5 kg，m 0.4 得12s h，其图象的斜率 k ，由 sh 图象解得直线的斜率 k ，联立解得木块5 49 5 49 3740与桌面间的动摩擦因数 4)由于滑轮轴有摩擦，所以(3)中表示出的摩擦力 与桌面的摩擦力加上滑轮轴的摩擦力，即 f 轴 以滑轮的摩擦会导致 的测量结果偏大。 答案(1)减小 B 的质量；增加细线的长度(或增大 A 的质量；降低 B 的起始高度)(2)图见解析(3)4)偏大方案 3：将动摩擦因数的测量转化为角度的测量图 4如图 4 所示，小滑块从斜面顶点 A 由静止滑至水平部分 C 点而停止。 已知斜面 6、高为h，滑块运动的整个水平距离为 x，设转角 B 处无动能损失，斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，则可求得动摩擦因数。 要测出 角，即可计算出动摩擦因数。 典例 3如图 5 所示的器材是：木质轨道(其倾斜部分与水平部分能平滑连接，水平部分足够长)、小铁块、两个图钉、细线，量角器。 完成下列实验步骤：图 5(1)将小铁块从_ ；(2)用图钉把细线_ ；(3)用量角器测量_ ；(4)动摩擦因数表示为_。 解析(1)将小铁块从轨道上 动至 世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)用图钉把细线拉紧固定在 A、B 两点间；(3)用量角器测量细线与水平板间的夹角 ；(4)动摩擦因数表示为。 答案见解 7、析方案 4：将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量当物体在水平面或斜面上做匀加速直线运动时，若能测出物体的加速度，则根据牛顿第二定律就可求出动摩擦因数。 典例 4像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图 6 所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。 图 6现利用如图 7 甲所示装置测量滑块和长 1 m 左右的木板间的动摩擦因数，图中 水平桌面，Q 是木板与桌面的接触点， 1 和 2 是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。 此外在木板顶端的 P 点还悬挂着一个铅 8、锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门 1、2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 02 s 02 s。 用游标卡尺测量小滑块的宽度 d。 卡尺读数如图乙所示。 图 7(1)读出滑块的宽度 d_2)滑块通过光电门 1 的速度 _m/s ，滑块通过光电门 2 的速度_m/ s。 (3)若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为 g，为完成测量，除了研究 v1、v 2 和光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，还需测量的物理量是_(说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母)。 (4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式 _(用字母表示)。 解析(1)读出滑块的宽度 d2)滑块通过光电门 1 的速度 1.0 9、m/s，滑块通过光电门 2 的速度 2.5 s。 (3)还需测量的物理量是 h；铅锤在桌面上所指的点与 b。 (4)设斜面的倾角为 ，根据运动学公式可得滑块在斜面上下滑的加速度为：a ，根据牛顿第二定律可得：a，而 ， ，由上各式可解得：。 hx b 案见解析专题小测验1某同学用如图 8 甲所示的装置研究小车在某种布料上的运动情况。 他将长木板置于水平桌面上，将其左端适当垫高，并在长木板的右半部分整地铺上一块布料，该同学将小车以适当的初速度释放后，用打点计时器记录小车的运动情况。 通过反复调整木板左端的高度，他得到一系列打上点的纸带，并最终选择了如图乙所示的一条纸带(附有刻度尺) 进行测量。 已知打点计 10、时器的电源频率为 50 力加速度 g10 m/s 2。 (1)根据刻度尺的示数可以判断，小车在 A、E 两点间做_ 运动，在 E、J 两点间做_运动。 J 点对应的小车速度为_ m/s。 (2)该同学测出长木板左端与桌面间的高度差为 4 板长度为 80 小车在布面上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为_。 甲光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：(1)从 A、B、CJ 各点对应的刻度值可知，小车在 A、E 之间，相邻计数点间的距离相等(均为 故小车在 A、E 之间做匀速运动；在 E、J 之间，相邻计数点的距离依次减小，且差值相等( 均为 故小车在 E、J 之间做匀减速直线运动。 根据x a5 11、m/ ，视为反向的匀加速直线运动，由10 2 mv 得 m/s。 12(2)设木板倾角为 ，则 车在木板上做匀速运动时，F f1，480小车在布面上做匀减速运动时，F f2解得 11。 a 答案：(1)匀速匀减速直线2)11一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。 如图 9 所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。 开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。 保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。 用刻度尺测出小球下落的高度 H、滑块释放点与挡板处的高度差 h 和沿斜面运动的位移 x。 ( 空气阻力对本实验的影响可以忽略)。 图 9(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_。 (2)滑块与斜面间的动摩擦因数为_。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (3)以下能引起实验误差的是_。 a滑块的质量b当地重力加速度的大小c长度测量时的读数误差d小球落地和滑块撞击。