优化方案高考物理大一轮复习 实验四 验证牛顿运动定律高效演练.doc

实验四 验证牛顿运动定律1在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中不正确的是()a平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上b连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行c平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动d小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车解析：选a.本题考查实验过程中应注意的事项，选项a中平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)拴在小车上，a错；选项b、c、d符合正确的操作方法，b、c、d对2如图甲为“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”的实验装置甲乙(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af关系图线(如图乙所示)分析此图线的oa段可得出的实验结论是_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)因为要探究“加速度和力的关系”，所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受的外力(2)由于oa段af关系图线为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mgma得：a，而实际上a，可见ab段明显偏离直线是没有满足mm造成的答案：(1)小车的总质量小车所受的外力(2)在质量不变的情况下，加速度与外力成正比c3某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量m，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s.(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量？_(填“需要”或“不需要”)(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示，d_mm.(3)某次实验过程：力传感器的读数为f，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是_解析：(1)由于实验装置图中已给出了力传感器，所以不需要满足m0m.(2)d5 mm0.0510 mm5.50 mm.(3)小车在光电门1处的速度为v1，在光电门2处的速度为v2，所以根据vv2as，可得：a由fma可知fm.答案：(1)不需要(2)5.50(3)fm4(2015潍坊月考)在探究加速度与力、质量的关系活动中，某小组设计了如图甲所示的实验装置图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止甲(1)在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使_；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量_小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为_.(3)实验中获得的数据如下表所示：小车、的质量约为200 g.实验次数小车拉力f/n位移x/cm10.10.246.5120.229.040.343.6330.341.160.444.8040.436.430.545.56在第1次实验中小车从a点运动到b点的位移如图乙所示，请将测量结果填到表中空格处通过分析，可知表中第_次实验数据存在明显错误，应舍弃乙解析：(1)拉小车的水平细线要与轨道平行只有在砝码盘和砝码的总质量远小于小车质量时，才能认为砝码盘和砝码的总重力等于细线拉小车的力(2)对初速度为零的匀加速直线运动，时间相同时，根据xat2，得.(3)刻度尺的最小刻度是1 mm，要估读到毫米的下一位，读数为23.86 cm0.50 cm23.36 cm.答案：(1)细线与轨道平行(或水平)远小于(2)两小车从静止开始做匀加速直线运动，且两小车的运动时间相等(3)23.36(23.3423.38均对)35如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，盒子内盛有砂子砂桶的总质量(包括桶以及桶内砂子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内砂子质量)记为m.(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合力成正比从盒子中取出一些砂子，装入砂桶中，称量并记录砂桶的总重力mg，将该力视为合力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，桶内的砂子取自小车中，故系统的总质量不变以合力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_你认为把砂桶的总重力mg当做合力f是否合理？答：_.(选填“合理”或“不合理”)本次实验中，是否应该满足mm这样的条件？答：_(选填“是”或“否”)；理由是_(2)验证在合力不变的情况下，加速度与质量成反比保持桶内砂子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些砂子，验证加速度与质量的关系本次实验中，桶内的砂子总质量不变，故系统所受的合力不变用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以_的倒数为横轴解析：(1)将小车内的砂子转移到桶中，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，系统的合力