高考物理一轮复习 第三章 第4课 实验 验证牛顿运动定律课时作业（含解析）.doc

第三单元实验与探究第4课实验：验证牛顿运动定律1.在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中，以下做法正确的是()a平衡摩擦力时，应将小盘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，再接通打点计时器的电源d求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量(m和m)以及小车质量m，直接用公式ag求出答案：b2在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中，按实验要求装置好器材后，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，请将合理的顺序以字母代号填写在下面的横线上：_a保持小盘和砝码的质量不变，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，改变小盘和砝码的质量，测出加速度，重复几次c用天平测出小车和小盘的质量d平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动e挂上小盘，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的图线答案：dceabf或dcebaf3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？_.(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_am15 g bm215 gcm340 g dm4400 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mm，故m4400 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)a4在“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、s2、s3、s4，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与m成正比，小车质量m、沙及沙桶的质量m分别选取下列四组值am500 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 gbm500 g，m分别为20 g、30 g、40 g、50 gcm200 g，m分别为50 g、70 g、100 g、125 gdm200 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(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，根据公式a求解加速度(2)满足沙和沙桶的质量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沙和桶的重力，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；未满足沙和沙桶的质量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足沙和沙桶的质量m远小于小车的质量m5如图所示为“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(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(如图所示)分析此图线的oa段可得出的实验结论是_(单选题)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)在研究加速度与力的关系时必须保持小车质量不变，才能找出二者的关系(2)oa段在实验误差允许的范围内，图线是一条直线，因此可得出a与f成正比的关系由实验的原理a可知ab段明显偏离直线是由于没有满足m车m钩造成的答案：(1)小车的总质量(或：小车的质量)小车所受外力(或：外力、合外力)(2)在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比c6如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系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mg，将该力视为合外力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mg当作合外力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_倒数为横轴解析：(1)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