高考物理复习 金版教程 实验四 验证牛顿运动定律练习.doc

限时规范特训(时间：45分钟分值：100分)1. 在“验证牛顿运动定律”的实验中，按实验要求安装好器材后，应按一定步骤进行实验，下述操作步骤的安排顺序不尽合理，请将合理的顺序填写在下面的横线上：_(填字母代号)a保持重物的质量不变，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，改变重物的质量，测出加速度，重复几次c用天平测出小车和重物的质量d平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动e挂上重物，放进砝码，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点f根据测量的数据，分别画出af和a图线解析：利用控制变量法和逐差法分析纸带求加速度，最后处理实验数据，合理的操作顺序应为dceabf或dcebaf.答案：见解析2. (1)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，若在图示状态下开始做实验，请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误_(回答两条即可)(2)如图是(1)中更正后实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02 s，求出小车运动加速度的大小为_ m/s2(计算结果保留两位有效数字)解析：(1)“验证牛顿第二定律”的实验中，通过打点计时器测量加速度，而打点计时器需要使用交流电源；小车运动中受到摩擦力，故需要使木板形成斜面平衡摩擦力，小车应放在打点计时器左端附近(2)小车运动的加速度a4.0 m/s2.答案：(1)用交流电源；木板右侧垫起以平衡摩擦力；小车应放在打点计时器左端附近(任写两条即可) (2)4.0命题分析：“验证牛顿第二定律”的实验中，还要注意只有当满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量时，才能使误差减小3. 某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动电源频率为50 hz，实验时得到一条纸带如图所示他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明a，之后每隔4个点取一个计数点，分别标明b、c、d、e.测量时发现b点已模糊不清，于是他测得ac长为14.56 cm，cd长为11.15 cm，de长为13.73 cm.则打c点时小车的瞬时速度大小为_m/s；小车运动的加速度大小为_m/s2；ab的距离应为_ cm.(保留三位有效数字)解析：打c点时小车的瞬时速度大小等于从打a点到打e点时间内小车的平均速度，即vc0.986 m/s，根据xat2得a2.58 m/s2；根据xdexab3at2得xabxde3at25.99 cm.答案：0.9862.585.994. 关于“验证牛顿第二定律”实验中验证“作用力一定时，加速度与质量成反比”的实验过程，以下做法中正确的是()a平衡摩擦力时，应将装砂的小桶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，再接通电源d可以利用天平测出砂桶和砂质量 m和小车质量m，直接用公式a求出加速度解析：平衡摩擦力时，使小车的重力沿斜面向下的分力与小车运动所受摩擦力平衡，所以不能将小桶系在小车上，a错平衡摩擦力后，小车和板间的动摩擦因数tan，与小车的质量无关，所以改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，b正确实验时，应先接通电源，待打点稳定后，放开小车，c错误本实验是探究作用力一定时，加速度与质量成反比，不能直接用公式a求加速度，d错误答案：b5. 2012阳江模拟为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g1、g2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过g1、g2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2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，牵引砝码的质量为 m回答下列问题：(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m0.4 kg，改变 m的值，进行多次实验，以下 m的取值不合适的一个是_a. m5 gb. m15 gc. m40 g d. m400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为_(用t1、t2、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(2)应满足m m，故 m400 g不合适(3)由v1，v2，vv2ax可得：a.答案：(1)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)a6. 2012南京模拟某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力f及质量m关系的实验，图(a)所示为实验装置简图(交流电的频率为50 hz)(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_m/s2.(保留两位有效数字)(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量 m，分别得到小车加速度a与质量 m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502.001.411.00